20190128

Por que os aviões comerciais não voam mais rápido?


As principais fabricantes de aviões renovaram recentemente suas linhas de aeronaves comerciais. Elas ganharam aprimoramentos aerodinâmicos e novos motores mais econômicos e eficientes. Porem um fator permanece praticamente inalterado: a velocidade máxima do voo de cruzeiro, ela permanece praticamente a mesma desde que os primeiros jatos foram lançados.

Por mais que a tecnologia avance, dificilmente os atuais aviões comerciais vão realizar voos mais velozes. Isso acontece porque eles já voam muito próximos à velocidade do som. O Airbus A350, por exemplo, têm velocidade de Mach 0.89, (89% da velocidade do som).

Com a temperatura do ar a 20º C, a velocidade do som é de 1.234 km/h. Conforme os aviões sobem, a temperatura do ar diminui. Como esta varia de acordo com a temperatura, ela também é menor em grandes altitudes. A uma temperatura de -40º C, a velocidade do som diminui para cerca de 1.100 km/h. Nessa condição, uma aeronave deste tipo tem velocidade máxima de 979 km/h.

Para aumentar a velocidade, é preciso quebrar a barreira do som, para isto seria necessário rever praticamente todos os conceitos adotados atualmente nos aviões comerciais.

"Quando um avião quebra a barreira do som, cria uma onda de choque e atrás dele o ar muda completamente de comportamento, pressão, temperatura e resistência. Um avião que funciona bem abaixo da velocidade do som não funciona bem depois", (Shailon Ian, Eng. aeroespacial, presidente da consultoria Vinci Aeronáutica).

Para voar acima da velocidade do som, são necessárias mudanças significativas nos motores, asas e fuselagem. Em velocidades supersônicas, os motores atuais simplesmente deixariam de funcionar, as asas perderiam sustentação e a fuselagem causaria um grande arrasto aerodinâmico. Os aviões supersônicos usam motores do tipo turbo jato, fuselagem mais fina e asas e flechadas para trás, completamente diferentes dos aviões comerciais.

O avião franco-britânico Concorde foi o único supersônico de sucesso na aviação comercial. Atualmente, há alguns projetos em desenvolvimento para criar um novo avião supersônico para passageiros. No entanto, o grande desafio segue o mesmo desde a época do Concorde: o consumo excessivo de combustível e elevado nível de ruído para voar a velocidade supersônica.

 
Post (360) – Janeiro de 2019

20190116

Asas "Transonic" da Boeing



As novas asas "Transonic" que a Boeing esta desenvolvendo levarão aviões de passageiros para quase a velocidade do som em grandes altitudes.
Aviões supersônicos estão quase prontos para um retorno. Mas enquanto esperamos a chegada de uma nova geração de jatos comerciais que quebram a barreira do som, a Boeing está trabalhando em outra frente para acelerar as viagens aéreas, tornando os seus aviões mais leves e com maior eficiência energética. 

A Boeing está construindo uma asa transônica ultraleve, que permitirá que aviões maiores sejam mais eficientes. O objetivo final é tornar os vôos de longa distância mais parecidos com vôos de médio curso.

De acordo com testes de laboratório recentes realizados pela Boeing, o projeto conceitual permitiria que as aeronaves atingissem velocidades próximas de Mach 0,8. Porem isso empalidece em comparação com o antigo jato Concorde que atingiu uma velocidade máxima de Mach 2,04 antes de sua aposentadoria em 2003.

As velocidades transônicas da Boeing seriam compatíveis com o que os aviões de hoje alcançam, normalmente na faixa de 400 a 600 mph, por motivos físicos. As novas asas também serão menos barulhentas, o que soa como um bônus adicional para quem se preocupa com motores barulhentos típicos dos jatos comerciais.

Ainda na fase conceitual, as asas, extremamente finas, têm uma extensão de 51,81 m de ponta a ponta, apoiadas por um tirante tipo mão francesa e uma varredura de asa modificada para tornar as aeronaves mais aerodinâmicas.
O conceito é baseado no estudo Transonic Truss-Braced Wing (TTBW) e foi projetado para oferecer uma eficiência aerodinâmica sem precedentes ao voar a Mach 0,8 e são o produto de uma parceria com o  projetoSubsonic Ultra Green Aircraft Research da NASA, baseado em tecnologias de aviação subsônica.
 
O projeto se aproveita da maior eficiência das asas alongadas, similar ao princípio utilizado nos planadores, mostra um grande potencial para reduzir drasticamente o arrasto e melhorar a eficiência de combustível.
A expectativa da indústria é que a próxima geração de aviões quebre com os atuais paradigmas de engenharia, e rompam com conceito estabelecido há 70 anos.

A redução de consumo, novas matrizes energéticas e motores mais eficientes devem ser os pilares que deverão definir o layout básico das aeronaves de próxima geração.


Se você é um estudioso de novas tecnologias da aviação, vale ler o seguinte artigo:

 Post (359) – Janeiro de 2019

20190115

Gigante Voador do Oceano (Fliegender Ozeanriese - Kühner Wunschtraum)



Desde a descoberta da América surgiu um problema que perdura até os dias de hoje. Um transporte barato e confiável de pessoas e cargas de um continente para outro.

Do século XVIII até o início do século XX, para a maioria dos migrantes europeus havia apenas uma forma de entrar no “Novo Mundo”, em navios. Sendo muitos destes navios completamente desatualizados.  E em alguns vôos, que até hoje não são possíveis calcular com exatidão quantos, já que tais vôos não eram legalmente executados.

Com o desenvolvimento da aviação, o problema do tempo necessário para fazer tais viagens tornou-se menor. Porem os custos de transporte por aviões, relativamente pequenos continuavam altos demais.
Foram criadas aeronaves razoavelmente grandes, mas neste caso, o custo de sua produção, manutenção e operação para voos transatlânticos permaneceu além do alcance de uma boa parte da população. Nesta época haviam idéias bem fundamentadas sobre a criação de grandes aeronaves capazes de transportar uma grande quantidade de pessoas e cargas.


Apesar de todos os esforços realizados, equipes de engenharia nos EUA não conseguiram resolver esse problema e atender os requisitos desejados em 1934, desenvolver uma aeronave verdadeiramente gigantesca.
Vamos contar um pouco sobre um projeto, que se tornou uma sensação em sua época e atraiu à atenção da imprensa, o "Gigante Voador do Oceano "

Aqui está um resumo do que você poderia ler nos relatórios publicados na imprensa em 1934 sobre esta aeronave:

” O problema do tráfego aéreo regular entre a América e a Europa, apesar do número significativo de voos e do sucesso de Eckener, Kohl (Köhl) e Gronau, não foi finalmente resolvido.
Isso está forçando cada vez mais profissionais de ambos os lados do oceano a procurarem soluções para se resolver este problema.

Por outro lado, o fluxo crescente de migrantes permitiu que a frota mercante européia aumentasse significativamente. Se esta viagens fossem aéreas e mais pessoas usassem os serviços deste tipo de transporte as receitas financeiras permitiriam um desenvolvimento completo nesta direção.

Com base nessas considerações, os engenheiros aeronáuticos decidiram criar um gigante voador. O comprimento da aeronave deveria ser de aproximadamente 100 metros com uma envergadura de 183 metros.
Este gigante levaria de 13 a 16 horas para transportar 1.500 passageiros, uma grande quantidade de carga e correio através do Atlântico.  
Considerando-se que o preço médio atual de uma cabine de primeira classe entre a Europa e a América é de aproximadamente U$ 1.000(*) e que uma aeronave gigante poderia transportar 1.500 passageiros em uma direção podermos obtenção do valor total de cerca de U$ 1.500.000. Além desse montante, poderia adicionar o pagamento pelo transporte de mercadorias e correio. Com base nisto este valor seria reduzido substancialmente.

Os americanos argumentam que a implementação dessa tentadora idéia reside apenas no custo financeiro do projeto, porem a situação na época é realmente muito difícil.
Por outro lado, após a entrada em operação desses aviões gigantes, a luta das nações pela Faixa Azul dos Oceanos também logo se inflamaria no ar.
Hoje podemos avaliar essa idéia como nada mais que uma ridícula utopia. Até mesmo porque as dificuldades da falta de tecnologia necessária não permitirão colocar essa idéia em prática.”


Se considerarmos cuidadosamente essas imagens, podemos imaginar que, se esta aeronave pudesse voar, o vôo ocorreria sob condições bastante aceitáveis. Tudo foi pensado para tornar este vôo o mais conveniente possível para os passageiros: uma sala de jantar com mesas e cadeiras confortáveis, um salão para fumantes e jogos, um deck de observação com espreguiçadeiras. Naturalmente, a presença de uma pequena aeronave a bordo que deveria ser lançada com uma catapulta para fornecer assistência ou fornecer outros serviços em situações perigosas também foi prevista.

É seguro assumir que esses gigantes poderiam decolar da superfície da água e pousar na água, contando com apoio de solo para embarque, desembarque de passageiros, cargas pesadas e carros.


Naquela época (cerca de 80 anos atrás) ninguém sabia nada sobre motores a jato. Os criadores do projeto da aeronave acreditavam que ela exigiria 12 motores a pistão com uma potência total de cerca de 100.000 HP.

Para comparação: o gigante Boeing 747 B de hoje tem 70,51 metros de comprimento, uma envergadura de 59,64 metros - apenas um terço deste projeto - e pode acomodar um máximo de 500 passageiros, a um preço médio de U$ 1.300. Devido aos custos operacionais ainda elevados, hoje existem receios fundados de que esta aeronave, quando opera voos regulares, nem sempre estará completamente lotada.

Você pode avaliar o projeto deste gigante do oceano voador apenas como um produto da imaginação de alguns visionários. Quem sabe o que poderia resultar desse empreendimento se naquela época houvesse a tecnologia suficientemente à disposição dos fabricantes de aeronaves.

Leia mais em: http://alternathistory.com/kyuner-vinshtraum-kuhner-wunschtraum-letayushhie-okeanskie-giganty/

(*) Valor da passagem de U$ 1000, hoje atualizado seria algo em torno de U$ 20.000.

Post (358) – Janeiro de 2019

20190112

Ilhas flutuantes para facilitar a aviação transatlântica



Neste ano de  1925 muito se pensava em uma forma para facilitar e viabilizar as travessias comerciais transatlânticas a serem efetuadas por aviões.
Porem não deu tempo para que estas ideias mirabolantes saíssem do papel, visto que logo em  28 de abril de 1927 foi realizado o primeiro voo comercial transatântico.

Leia a seguir uma tradução livre do artigo publicado em julho de 1925 na revista Popular Mechanics.

“Planos para a construção de ilhas flutuantes no Atlântico para facilitar aviação comercial, foram apresentados ao Instituto da França e foram premiados com dois prêmios.

Projetos americanos, britânicos e alemães foram oferecidos, mas não demonstraram praticidade.

O esquema francês, por exemplo, exigia uma estrutura de concreto reforçado, fortemente lastrada e moldada como o casco de um barco com uma baía aberta entre duas suas asas, na qual pousariam as aeronaves.

Os motores iriam mantê-lo estacionado no mesmo lugar com o nariz orientado, protegendo os lados das ondas.

Oficinas e salas de suprimentos ocupariam uma ala, quartos de hotel para passageiros e uma estação geradora, a outra.

Os hangares seriam construídos na proa.

À noite, poderosos holofotes direcionariam feixes de luz para cima para guiar as aeronaves.

Uma unidade, como planejada, teria 412 metros de comprimento, 228 metros de largura e poderia ser construído a um custo estimado em cerca de US $ 13.000.000.(*)

Propõe-se que quatro ilhas equidistantes entre si sejam estabelecidas entre Nova York e a Inglaterra.”


(*) Considerando-se que hoje uma revista Popular Mechanics custa U$ 4,99 e em 1925 custava U$ 0,25 ela praticamente hoje custa 20 vezes mais.

Então se aplicasses-mos este índice ao valor original proposto para o empreendimento ele hoje custaria US 260.000.000 por unidade, o custo aproximadamente de dois A320.

Post (357) – Janeiro de 2019