POR QUE VOA UM AVIÃO ?

 

Se for perguntado à maioria das pessoas por que voa um avião elas responderão que é por ter asas. A resposta está certa mas não pode ser aceite com tanta simplicidade, pois o fenómeno é diferente do que ocorre nas aves que batem as suas asas para voar. Qualquer máquina voadora mais pesada que o ar, depende da actuação da energia mecânica ao ar circundante, por forma a produzir um impulso para cima (sustentação), que contraria o peso da máquina , isto é ,o efeito da gravidade. Para que tal aconteça, é necessária uma constante acção da energia mecânica atrás referida que proporcione um movimento para a frente, contra a resistência do ar. Essa energia é fornecida pelas hélices dos motores ou pelo efeito acção reacção do jacto de gases para trás, nos motores deste tipo. O impulso produzido (tracção) é necessário não só para a permanência no ar, como também para à subida do aparelho ou decolagem.

( Na figura acima onde se lê empuxo ( brasileirismo) deverá ler-se tracção) Deixemos de lado helicópteros e autogiros e centremo-nos apenas no vulgar avião a hélice ou a jacto. Basicamente, um avião é composto de um corpo , normalmente em forma de fuso ( fuselagem do avião), e um par de asas, localizado mais ou menos a meio da estrutura, bem como uma empenagem traseira, formada por um plano horizontal e outro vertical, a asa traseira e o leme de direcção . Como todos sabemos, há um ou mais motores, montados praticamente em qualquer lugar do avião, desde o interior da fuselagem propriamente dita, até montados nas asas. Como neste tipo de aeronave, a sustentação se concentra nas asas é também nelas que se deve encontrar o centro de gravidade do avião ou. dito de maneira simplista ,.o peso da máquina. É no formato transversal da asa que está parte do segredo para o avião voar. Recordemos que o ar circundante é atirado contra as asas porque o aparelho se está a deslocar por força dos motores , a já referida tracção ou empuxe, como dizem os brasileiros .O formato da asa do avião faz com que o ar que passa por cima dela se movimente mais depressa do que o ar que passa por baixo. Isso ocorre devido às diferentes curvaturas na parte superior e inferior da asa.

Também se sabe da física que quanto maior for a velocidade do ar, menor é a sua pressão. Daí que a asa do avião sofre MAIOR pressão do ar na sua parte inferior e MENOR na parte superior. Esta diferença de pressões resulta numa força chamada de sustentação. A sustentação produzida pelas asas varia com a velocidade do avião ou, o que é o mesmo, com a velocidade do ar que passa por elas. Quanto mais rápido ele voar, mais sustentação será produzida. Assim, o aparelho tem que ganhar uma velocidade considerável no solo antes de obter sustentação suficiente para decolar. No entanto, maiores velocidades traduzem-se também em maior arrasto ou resistência do ar (mais dificuldade para o avanço), por isso os jactos e outros aviões de alta velocidade têm asas mais delgadas, que oferecem pouca resistência. Mas voltemos ao assunto. Quando em movimento, quatro forças agem sobre o avião: A tracção dos motores, o peso ou acção da gravidade, a sustentação e o arrasto devido ao atrito com o ar . Para facilitar as manobras de voo existem outros mecanismos que passamos a citar. Um dispositivo conhecido como flap foi criado para modificar uma secção da asa, a fim de que a sustentação possa ser alterada pelo piloto. Quando movimentados para baixo, os flaps aumentam a resistência ao avanço, diminuindo a velocidade do aparelho, logo a sustentação Durante o voo, o avião tem que se mover de três maneiras básicas: para cima e para baixo; de um lado para outro; e rolando ao redor de um eixo longitudinal. O movimento para cima ou para baixo é controlado pelas superfícies móveis, chamadas elevadores( na figura designados por profundor) . Movendo-se esses elevadores para cima, o avião tem o nariz ou a frente levantada, em posição de subida. Baixando-se os elevadores, o efeito é o oposto. Para o avião curvar para a direita ou para a esquerda usa-se uma superfície móvel vertical, conhecido como leme . No caso de apenas o leme ser usado, o avião "derrapa" lateralmente, pois não há uma força contrária horizontal que evite o avião de continuar a virar. Movendo-se os ailerons , superfícies de controle nas extremidades das asas, o avião pode ser forçado a inclinar-se para o lado interno da curva. A acção combinada de aileron e leme fazem o avião curvar facilmente , embora inclinado, tal como acontece com um motociclista ao fazer uma curva apertada . Falemos agora do helicóptero cuja diferença para o avião é ter asas não fixas, isto é, são rotativas. Como já dissemos para haver sustentação é necessário que o ar passe com velocidade pela asa ou, o que vai dar ao mesmo que a asa passe com velocidade pelo ar. É o que acontece com as pás do helicóptero (asas rotativas) que giram passando pelo ar com grande velocidade e como essas pás têm o mesmo perfil das asas de um avião criam a sustentação do aparelho. As asas geram sustentação desviando o ar para baixo mas beneficiando-se da reacção oposta e igual que resulta disso. Ao conjunto de pás rotativas do helicóptero é chamado de rotor principal. Estas pás são accionadas por um motor Se for dado às pás um pequeno ângulo de ataque em relação à árvore (suporte onde gira o rotor), as pás começam a gerar sustentação e também tracção ,obrigando o aparelho a movimentar-se para a frente. Este conjunto de forças funciona muito bem até ao momento em que o helicóptero sai do chão. Nesse momento, não existe nada que evite que o motor (e assim o corpo do aparelho) gire exactamente como o rotor principal.( efeito físico denominado torque) Desse modo, na falta de algo que o evite, o corpo do aparelho gira em direcção oposta á do rotor principal . Para evitar que o corpo do aparelho gire, é preciso aplicar uma força em sentido contrário. O modo normal de fornecer força ao corpo do aparelho é anexar outro conjunto de asas rotativas na vertical e na extremidade uma longa viga. Essas asas são chamadas de rotor de cauda. O rotor de cauda produz tracção como uma hélice de avião. Produzindo tracção na direcção lateral, ele age contra a tendência do motor de fazer o aparelho girar. Aqui fica de uma maneira muito simplificada como voam os aparelhos mais pesados que o ar.