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Tipos de asa e sua aerodinâmica – Elíptica

Hoje temos mais um série de postagens falando sobre aerodinâmica de asas, dessa vez iremos abordar sobre a elíptica, foi um tipo muito utilizado no passado, hoje é muito bem vista por entusiastas da aviação, principalmente pelo seu grande uso na segunda guerra mundial com o Spitfire, um caça inglês fabricado em laaaaarga escala, impressionante na verdade até os dias de hoje como eles fabricavam tantas aeronaves em tão pouco tempo. Então vamos começar a descrição sobre como funciona esse tipo de asa.

P-47 Thunderbolt que também tem asa elíptica, a FAB utilizou essa aeronave.
P-47 Thunderbolt que também tem asa elíptica, a FAB utilizou essa aeronave.

Como é perceptível pelo nome da asa (elíptica né?), é quase que uma asa arredondada como poderia ser dito, mas não porque ela tem uma forma de bola, ou talvez uma forma de retângulo com bolas, não é bem isso. Asa elíptica é um tipo em que ela tem o bordo de ataque e de fuga sem ser reto como na trapezoidal ou na reta, ela está sempre em forma de curva, ou seja, se eu pegar um ponto dela e compara com outro ao lado desse ponto o ângulo de inclinação será diferente, como exemplificado na imagem abaixo.

 

Na oto um Spitfire e sua característica asa elíptica. Observe como o ângulo do bordo de ataque tem ângulo variável de acordo com a posição.
Na oto um Spitfire e sua característica asa elíptica. Observe como o ângulo do bordo de ataque tem ângulo variável de acordo com a posição.

Esse ângulo variável da asa elíptica proporcionava uma melhor aerodinâmica em relação ao arrasto criado, assim como na trapezoidal, tanto que criando uma relação direta entre a reta e a trapezoidal a elíptica se sai melhor, tanto em baixas velocidades como em alta. A sustentação na asa elíptica se distribui de forma igual, ou seja, todo pedaço de área recebe a mesma sustentação, porém isso cria um problema básico, quando há estol ele não começa na ponta ou na raiz como em outros tipos de asa, ele se dá na asa toda (imagine só, você começa a cair de uma vez só sem aviso), apesar de ser bastante eficiente em baixas velocidades tem que tomar cuidado com o limite de Estol. Sua ponta da asa arredondada colaborava para diminuir o vórtex formado pelo vento, aumentando mais ainda suas qualidades aerodinâmica, aliás todos sabem que em termos de avião todo arrasto é prejudicial.

Como o Estol se distribui de acordo com o tipo de asa, em algumas a ponta estola primeiro que a raiz da asa.
Como o Estol se distribui de acordo com o tipo de asa, em algumas a ponta estola primeiro que a raiz da asa.

Uma das suas características é suportar voo em alta velocidade, um Spitfire em mergulho na segunda guerra poderia chegar a Mach 0.92, ou ele poderia passar lentamente perto do solo lançando bombas, o que torna o projeto para a aeronave muito versátil no geral. De velocidade de cruzeiro ele sustentava números perto dos 600km/h, algo que até hoje é bastante para uma aeronave a hélice, ainda mais impulsionada por um único motor V12 que despejava potência nos vários tipos de pás projetadas, tanto as tripá com passo e geometria variável como as de 5 pás com mesma configuração, o que aliado a asa permitia esse mergulho a quase Mach 1.

Na imagem de cima mostra como uma asa elíptica se comporta em relação a sustentação.
Na imagem de cima mostra como uma asa elíptica se comporta em relação a sustentação.

Sua construção no geral é muito difícil, tanto no projeto em que envolve um cálculo mais complicado em relação a sua área e seu volume também. A carenagem que cobre as superfícies estruturais da asa e distribui o peso entre elas também tinha de ser feita com extremo cuidado, principalmente para a época a qual foi criada. Cada nervura tinha tamanho diferente e ângulos diferentes, porém era responsável pelo mesmo peso, suas longarinas tem tamanho diferente entre si, tudo isso em virtude do bordo de ataque e de fuga não ser totalmente reto.

Montagem computacional de uma asa elíptica pequena.
Montagem computacional de uma asa elíptica pequena.

A pedido do Enzo Donatti a próxima parte tratará de alguns tipos de flaps um pouco fora do comum.

About the author

Pedro Viana

Pedro Viana

Acadêmico de Engenharia Aerospacial - Editor de foto e vídeo - Fotógrafo - Aeroflap

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