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Tipos de asa e sua aerodinâmica – Enflechada

E nessa parte eu pegarei leve, eu ia falar de assimetria de perfil e tipos de perfis, mas… vamos passar primeiro pela asa enflechada, talvez o tipo mais comum em que se vê hoje em um aeroporto grande.

O princípio da asa enflechada é quase igual a de uma trapezoidal, diríamos assim que ela é uma trapezoidal imensamente melhorada para conseguir atingir grandes velocidades, o chamado aumento do mach crítico,  porém abaixo da velocidade do som, com boa eficiência, porém a característica de voo em baixa velocidade bastante presente no pouso e na decolagem são ainda mais acentuadas na asa a qual ela deriva, ou seja, ela tem menos eficiência aerodinâmica quando em velocidade baixa.

Olhe só o enflechamento do 747.
Olhe só o enflechamento do 747.

Tudo é revertido quando em voo de cruzeiro ou já acima de uma certa velocidade, ela é vantagem em tudo em para um voo Transônico antes do Mach 1. Por ter esse formato ela anula ainda mais o arrasto de compressibilidade e é ainda mais manobrável e estável para a aeronave, pense só 940km/h para o ar é muito. Mas tem um jogo legal, comparado com uma aeronave de asa reta ela produz uma sustentação menor, por isso uma aeronave com asa enflechada precisa de muita velocidade para decolar e o ângulo de ataque é maior comparado com aeronaves de asa sem enflechamento.

Nesse tipo de asa tem uma característica muito peculiar chamada mach crítico, imagine só, antes de todo projeto é analisado o mach crítico de uma asa reta, que é o momento em que ela começa a formar ondas de choque (conhecido também pelo barulhinho de estrondo em jatos supersônicos), bem… isso é prejudicial para o voo pois a asa perderá sustentação voando no mach crítico, qual a solução para isso?

Que tal enflechar a asa? A fórmula para aumento do Mach crítico é bem simples, vai ser só um pouco de física que eu abordarei aqui, não entrarei em mais detalhes. Consideramos que uma asa reta tenha Mach crítico de 0,7 , eu faço uma asa enflechada positivamente baseada na reta (ou seja, mesma área e perfil) com angulação de 30º, a nova velocidade de Mach crítico fica 0,8.

Cálculo rápido a mão
Cálculo rápido a mão

A fórmula para calcular é bem simples é o mach da asa reta dividindo a angulação que é igual ao mach da angulada.

Abaixo algumas ilustrações presentes no livro Fundamentos de Engenharia Aeronáutica de John D. Anderson Jr.

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Em uma asa enflechada o ar não passa totalmente reto na asa, ele tem tendência a desviar da trajetória e ir apontando rumo a raiz da asa, ok, não é tão acentuado como se pensa nessa descrição acima, mas ela pode ser corrigida simplesmente trabalhando a aerodinâmica da asa ou com wingfences.

Wing fences bem visível em uma aeronave antiga
Wing fences bem visível em uma aeronave antiga

Acho que muitos já observaram isso em voo, ainda mais quando há uma turbulência em que tem variação de pressão (turbulência né….), a ponta de uma asa enflechada tem tendência a torcer, simplesmente torcer, subir e descer, e isso é compensado pelo computador de bordo para a aeronave não se desviar de sua rota. Já no projeto eles consideram que aquela zona tem que ser reforçada, ainda mais quando o diedro da asa é grande (como em um 787). É chamada também de flexão aeroelástica.

Conhece o Stoll em parafuso? Em uma asa enflechada o primeiro ponto que pode entrar em stoll na asa é a ponta (principalmente por ter uma área menor comparado com a raiz), pois é, a chance de um stoll parafuso em uma asa enflechada é maior que em uma reta, porque a ponta começa a puxar para o lado assim que perde sustentação.

No vídeo abaixo tem a NASA ensaiando uma aeronave no túnel de vento, item obrigatório na fase de testes.

Próxima parte – Asa com enflechamento negativo e porque usar ela.

About the author

Pedro Viana

Pedro Viana

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

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