TecnologiaNo ano em que comemoramos 150 anos do nascimento de Alberto Santos Dumont, um projeto de aeronave de passageiros desenvolvido pela USP resgata uma característica do 14-bis, as asas em caixa.
O conceito pensado pelos pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) buscou pensar numa solução que reduza a emissão de carbono na aviação e para isso o avião utiliza uma estrutura de sustentação que une as asas aos estabilizadores.
Como se sabe, Santos Dumont projetou o 14-bis, primeira aeronave mais pesada que o ar a decolar por seus próprios meios, em 2006, com asas em caixote e configuração canard (estabilizadores frontais).
O avião da USP, que não teve um nome revelado, utiliza esse recurso de forma um pouco diferente, no entanto. Aqui a aeronave busca reduzir o arrasto e a estabilidade.
“A principal vantagem desta configuração é aumento da eficiência aerodinâmica em cruzeiro e uma melhor distribuição dos esforços aerodinâmicos entre as asas, o que pode reduzir o peso da estrutura”, disse Pedro David Bravo-Mosquera, um dos pesquisadores do projeto.
As asas em caixa evitam o fenômeno de vórtice nas pontas, que atualmente tem sido minimizados pelos winglets e outros formatos de asas. No caso do avião da USP, esse aspecto é anulado.
A configuração de asas também se beneficia de uma maior rigidez estrutural, a tornando mais leve, outro benefício buscado pela aviação.
Motores junto à fuselagem
O conceito brasileiro foi além, no entanto. Os pesquisadores posicionaram os motores parcialmente inseridos na parte traseira da fuselagem e com isso é possível se beneficiar do ar que circula ao redor da estrutura, potencializando seu funcionamento.
O sistema de propulsão é chamado de "ingestão de cauda limite" e revelou uma econômia de 6,5% no desmpenho da aeronave, que teve um modelo em escala testado em túnel de vento. Mas uma dificuldade encontrada é contar com motores mais robustos, capazes de corrigir o ar turbulento que percorre a superfície da fuselagem.
Os ensaios com a maquete 28 vezes menor que o tamanho real do projeto também indicaram um aumento na eficiência aerodinâmica de 8,2% por conta das asas em caixa.
Segundo os pesquisadores, o conceito de aeronave comercial pode obter uma economia mais significativa utilizando combustíveis alternativos e materiais mais leves - a meta é atingir cerca de 30% de redução.
A pesquisa da USP está no estágio 3 de desenvolvimento, numa escala de 4 estabelecidade pela NASA, a agência espacial dos EUA. Quando chegar ao nível mais alto, o projeto precisa ser repassado à indústria para seguir em frente.
A Escola de Engenharia de São Carlos tem como parceiro nada menos que a Embraer, com quem estuda quatro projetos. A configuração da aeronave da USP parece mostrar potencial para incorporar a propulsão por hidrogênio, considerada uma das mais promissoras atualmente.
