Aviões ganham novo desenho para utilizar aeroportos menores

Uma mudança não muito radical no projeto dos aviões pode permitir que eles decolem em ângulos mais acentuados e utilizando pistas mais curtas.

Além disso, a alteração proposta por engenheiros do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, reduz o ruído que chega ao solo, gerado pelas turbinas, minimizando o impacto ambiental dos aeroportos urbanos.

Aviões Cestol

Permitir que os jatos comerciais decolem e pousem em distâncias cada vez mais curtas é uma meta permanente dos projetistas de aeronaves, e várias abordagens estão em desenvolvimento.

Esse esforço acabou criando uma categoria de aviões, chamada CESTOL (short take-off and landing – aeronaves de aterragem e decolagem a curta distância).

Robert Englar e seus colegas concentraram suas pesquisas em um jato de grande porte, equivalente a um Boeing 737, com uma capacidade para transportar 100 passageiros em velocidades de cruzeiro de cerca de 960 quilômetros por hora.

“Para decolar ou pousar em uma pista curta, a aeronave deve ser capaz de voar muito devagar perto da pista,” explica Englar. “O problema é que o voo lento diminui a sustentação disponível para a decolagem e a aterrissagem.”

Sustentação extra

A solução encontrada pelos pesquisadores foi gerar uma sustentação extra, que não depende da velocidade do ar, mas é gerada de dentro do próprio avião.

Isto foi obtido de duas maneiras: gerando uma sustentação induzida pelos próprios motores e dirigindo jatos de ar sobre a superfície superior das asas durante a decolagem e a aterragem.

Os dois elementos criaram uma capacidade de sustentação do avião sem precedentes.

Se parece simples, por um lado, é necessário lembrar que uma melhor solução para o pouso e a decolagem não pode fazer compromissos que resultem em uma queda de eficiência durante o próprio voo.

Este foi o primeiro desafio, para que fosse possível usufruir sobretudo da colocação dos motores acima das asas. Esse posicionamento tem várias vantagens, como oferecer mais sustentação, permitir maior velocidade de cruzeiro e gerar menos ruído no solo.

O principal benefício dessa posição das turbinas é que o ar que sai de seu sistema de escape sopra diretamente sobre a parte superior das asas, aumentando a velocidade do ar. Isto gera uma “sucção” sobre a asa, aumentando a sustentação, com grandes ganhos sobretudo em baixas velocidades, como durante a decolagem.

Asa soprada

Na maioria dos aviões de asas fixas, a superfície superior da asa é curvo. Essa curvatura força o ar a fluir mais rapidamente na parte superior da asa, o que aumenta a sustentação ao reduzir a pressão acima da asa.

Flaps mecânicos aumentam a curvatura da asa, ampliando sua extensão durante a decolagem e a aterragem, e aumentando a sustentação ao desviar o fluxo do vento que flui sobre a asa.

Mas a sustentação gerada pelas asas convencionais não é suficiente para as baixas velocidades de voo e as subidas e descidas íngremes exigidas das aeronaves CESTOL.

Um elemento essencial dessa sustentação ampliada é o controle da circulação do ar por meio da tecnologia conhecida como “asa soprada”. Uma fenda estreita, ao longo de toda a borda da asa, logo acima do flap, sopra ar pneumaticamente para fora. O sistema é alimentado por sua própria fonte de ar comprimido, localizada no interior da asa.

Esta abordagem gera um alto coeficiente de sustentação, muito maior do que o gerado pelo sistema tradicional de flaps – o coeficiente de sustentação é o número que relaciona a sustentação total de uma aeronave com a área de suas asas e sua velocidade de voo

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