A mais de um século da invenção do avião muitos ainda se
perguntam por que os aviões voam e que forças tornam isto possível. Vamos
tentar de uma forma bastante simples descrever o que acontece. Primeiramente, a
saber, é que os dois componentes principais deste processo são a sustentação disponibilizada pelas asas
e a propulsão proporcionada pelo sistema
motor seja ele qual for.
O mais importante a relatar é que o ar é um fluído cujo
fluxo pode ser alterado pelas asas. Devido ao design da curvatura das asas em
sua parte superior, esta faz com que as moléculas do ar ao acompanhar esta
curvatura, tenham um caminho maior a percorrer e por consequencia uma velocidade maior do que as que passam pela sua parte
inferior, e é esta diferença de velocidade que provoca uma área de baixa pressão
na parte superior da asa, criando então uma força para cima, resultando no que
chamamos de sustentação da aeronave.
Já a motorização, outro componente essencial, impele a
aeronave para frente pela força das hélices, que tem seu perfil semelhante ao
das asas e obedecem ao mesmo princípio físico. Já nos motores a jato, é a
combustão que propícia grandes fluxos de gases no sentido contrário ao
deslocamento da aeronave, impelindo-a para frente, opondo-se ao atrito do ar.
Vamos então às principais forças que envolvem o
processo de voo das aeronaves convencionais:
1
- Guinada: Os aviões têm um leme vertical na cauda, semelhante
aos barcos. Quando se vira o leme para a esquerda, o ar empurra a cauda para a
direita. Para virar com sucesso é necessário ajustar a guinada e o rolamento simultaneamente.
2
- Atrito: A massa de moléculas do ar cria uma resistência ao
avião ao se deslocar, gerando uma força contraria o seu deslocamento. À mediada
que o avião acelera encontra mais partículas de ar pela frente e o atrito
aumenta, ou seja, quanto maior a velocidade a ser atingida, maior é a potência necessária
dos motores.
3
- Sustentação: O ar que corre sobre o topo da asa, devido
a sua forma, tem uma distância maior a percorrer, logo, tem de se deslocar mais
depressa para acompanhar o ar que passa por baixo, gerando esta força.
4
- Propulsão: O deslocamento do avião é proporcionado por
motores a hélices, a jato ou foguetes, gerando uma força contrária ao atrito que
se opõe ao movimento da aeronave, possibilitando que as asas gerem a
sustentação. Para uma aeronave voar um fator importante a ser considerado é a
relação peso-potência.
5
- Rolamento: Para inclinar lateralmente o avião, os
ailerons, superfícies articuladas das asas, têm que ser ajustadas. Por exemplo,
para inclinar para a direita, é preciso elevar o aileron da asa direita e
baixar o da esquerda, o que reduz a sustentação de um lado e aumenta a do outro.
A asa da direita desce, e a da esquerda sobe fazendo o avião rolar para a
direita.
6
- Arfagem: As asas estabilizadoras da cauda possuem
uma parte ajustável, chamadas de lemes de profundidade. Quando inclinados para
cima, perdem sustentação deslocando a cauda para baixo. Desta forma o nariz do
avião fica inclinado para cima e o avião sobe. Caso contrário ele desce.
7
- Gravidade: Uma força nossa bastante conhecida, que se
opõe a força de sustentação gerada pelas asas. Um dos cálculos bastante
importantes no projeto de um avião é o da superfície alar, diretamente
proporcional ao peso total da aeronave carregada.
Bem é isto ai, não é um tratado de engenharia
aeronáutica, mas dá uma ideia para aqueles que tinham alguma curiosidade sobre
esta matéria.
Post (110) – Julho de 2015