PPAV – Aerodinâmica e Teoria de Voo – Unidade 10
Por Cmte Hiltinho (*)
Continuando…
10 – Forças Aerodinâmicas – são as forças resultantes que atuam sobre um corpo que se desloca no ar, ou em outro fluido no qual o corpo esteja imerso, em decorrência do movimento relativo entre o corpo e o fluido.
10.1 – Generalidades – num voo normal, o ar que escoa pela asa de um avião tem maior velocidade no extradorso (parte superior da asa) do que no intradorso (parte inferior), por causa da curvatura mais acentuada no extradorso. Assim, conforme já visto anteriormente, quanto maior a velocidade, menor a pressão e quanto menor a velocidade, maior a pressão. Neste caso, a maior pressão no intradorso da asa resulta numa força dirigida para cima e inclinada para trás, fazendo o avião levantar voo. Essa força é chamada de Resultante Aerodinâmica e passa por um ponto da asa chamado Centro de Pressão (CP), que muda de posição conforme variamos o ângulo de ataque. Esclarecemos que a única força produzida pela asa é a Resultante Aerodinâmica. A Sustentação e o Arrasto, que veremos a seguir, são as duas componentes dessa Resultante Aerodinâmica.
10.2 – Sustentação – é a componente da Resultante Aerodinâmica perpendicular à direção do vento. Ela se contrapõe ao peso do corpo em movimento; para estabilizar este corpo, a força de sustentação deve ser igual ou maior que o seu peso. É a força de sustentação que possibilita a elevação e estabilização de um avião.
10.2.1 – Coeficiente de Sustentação – no caso da aviação, é o número adimensional (que pode ser expresso por um número simples sem dimensão), que relaciona a capacidade de gerar sustentação com a velocidade e densidade do ar, a área da asa e o ângulo de ataque.
10.2.2 – Ângulo de Ataque – é o ângulo formado entre a asa do avião (corda do aerofólio) e a direção do fluxo de ar. Com o aumento do ângulo de ataque, também aumenta a sustentação e o arrasto induzido. Isto é muito perigoso e acidentes acontecem, principalmente, devido à extrapolação dos limites aerodinâmicos das asas. Por isso, os pilotos necessitam ter controle absoluto desta condição, exercendo muito cuidado para não extrapolar o ponto chamado de Ângulo Crítico de Ataque, porque o fluxo de ar se descola da superfície superior da asa, causando o estol, que é a perda total de sustentação da aeronave.
10.3 – Arrasto – é a componente da Resultante Aerodinâmica que representa a resistência ao movimento que um objeto enfrenta ao se deslocar em um meio fluido. Ela é produzida pela redução da pressão atrás dos objetos, que provoca o aparecimento de turbulência. Quanto maior esse turbilhonamento, maior o arrasto. As superfícies aerodinâmicas, como é o caso, por exemplo, dos aviões, têm pequena resistência ao avanço porque produzem um turbilhonamento muito pequeno.
(*) Hilton Batista de Oliveira (Hiltinho) é Engenheiro Civil, aposentado do Banco do Brasil e Piloto Privado de Avião. Escreve suas crônicas todas as segundas-feiras para o Blog PE Notícias.