Asa morfológica aumenta sustentação de aviões

O esquema mostra como o "nariz inclinado" muda de formato pela ação de atuadores internos. As duas partes da asa mostram a superfície morfológica (esquerda) e os atuais slats (direita).[Imagem:
DLR]


Aerodinâmica controlável

Engenheiros da DLR, a agência espacial alemã, estão testando uma nova tecnologia para reduzir o arraso aerodinâmico dos aviões, permitindo um menor consumo de combustível, menor ruído e uma maior velocidade.



A proposta é substituir os slats, superfícies aerodinâmicas móveis que se estendem adiante do bordo de ataque da asa para melhorar a sustentação e aumentar o ângulo de ataque da aeronave.

Markus Kintscher e seus colegas estão propondo a utilização de um bordo de ataque "morfológico", que mude de formato conforme o momento do voo, eliminando assim os slats.

Os primeiros testes no túnel de vento deram resultados alentadores.

Slats e flaps

Normalmente, os slats, na borda frontal da asa, e os flaps, na borda posterior, são estendidos durante a decolagem e o pouso para dar a sustentação necessária em baixas velocidades.

A extensão dos slats cria uma fenda, através da qual o ar flui da parte inferior da asa para a parte posterior. Mas isso gera ruído, um problema cada vez mais sério nos aeroportos urbanos.

Com o seu "nariz inclinado" - um bordo de ataque "metamórfico" - os engenheiros resolveram o problema.

"O nariz inclinado inteligente muda de forma sozinho durante a decolagem e o pouso de uma forma que dispensa a utilização de slats separados. O bordo frontal da asa pode ser baixado em até 20 graus sem nenhuma perda de sustentação," explicou Kintscher.

O nariz inclinado muda de forma usando atuadores embutidos, que foram projetados para ajudar a formar a estrutura da asa, de modo a minimizar o peso.

"Em última instância, o movimento do bordo de ataque mutante deve sustentar até um terço do peso da aeronave durante o pouso," completa seu colega Hans-Peter Monner.

Asa morfológica

Os engenheiros também querem minimizar o arrasto para diminuir o consumo de combustível. Para isso, as superfícies das asas devem ser tão planas quanto possível, permitindo a obtenção de um fluxo de ar laminar.

O maior desafio é a escolha dos materiais, que precisam ser elásticos o suficiente para que eles assumam os formatos desejados, mas rígidos o suficiente para lidarem com as enormes forças envolvidos no voo.

Os pesquisadores estão trabalhando com os compósitos reforçados com fibras de vidro e de carbono já usados pela indústria aeronáutica, para que suas soluções possam ser adotadas mais prontamente.

O próximo passo da pesquisa será adequar o material metamórfico às exigências típicas de uma asa de avião: torná-lo à prova de gelo e de raios, e torná-lo resistente o suficiente para suportar o impacto de aves.
Matéria reproduzida do portal Inovação Tecnológica