Joe Clark Winglet Boeing 737
Foto: API

Joe Clark veio a falecer no dia 30 de março de 2020, ele foi um grande executivo que marcou para sempre a sua história na aviação. Ele é co-fundador da Aviation Partners (API), empresa que fabrica peças para fabricantes de aeronaves como os famosos winglets.

Este homem tem influência no passado, presente e futuro dos aviões, em especial os norte-americanos da Boeing.

O 737 foi o principal modelo a receber o sonho da NASA na década de 60, que foi idealizado e melhorado por Joe Clark, se tornou uma peça fundamental e padrão nas futuras gerações da família 737.

Porque o winglet foi algo tão revolucionário na história da aviação?

Este “pequeno” componente que fica localizado nas pontas das asas de vários aviões, traz um benefício muito grande ao voo e ao operador da aeronave.

Além de um toque a mais no visual dos aviões, o winglet traz como um de seus maiores benefícios a melhoria da eficiência em voo. Com isso, a aeronave gasta menos combustível para realizar uma rota ou ainda gasta a mesma quantidade de combustível para voar em velocidades maiores.

O winglet diminui o arrasto do ar gerado na ponta da asa. Foto: AOPA

Com isso o winglet ajuda também na inibir ou anular a ação negativa dos vórtices que vão nas pontas das asas de aviões que não possuíam winglets. Na tentativa de compensar essa diferença, o ar que vem de baixo no intradorso da asa e tenta passar para a parte superior, por meio da ponta da asa o que faz o ar ficar turbulento nesse local e a sustentação seja menos afetada.

O winglet inibe a passagem de boa parte da camada de ar inferior, com maior pressão, para o extradorso da asa, que tem uma camada de ar com menor pressão.

Antes do winglet, para a aeronave evitar um maior efeito negativo dos vórtices nas asas precisaria voar um pouco mais inclinado. Consequentemente isso aumentaria o arrasto e forçaria ainda mais os motores, causando o aumento do consumo de combustível. Uma pequena curvatura na ponta das asas traria um enorme benefício.

Os winglets podem até proporcionar uma estabilidade melhor as aeronaves, evitando em alguns momentos o balanço durante o voo. Logicamente que este componente pode até anular um certo mal-estar entre os passageiros quando o avião era propenso a ter um maior balanço.

Desde o incremento do winglet no projeto dos aviões como o Boeing 737, a Aviation Partners (AP), calculou que mais de 12 bilhões de litros de combustível, o que equivale aproximadamente mais de 32 milhões de toneladas de CO2 na atmosfera, foram economizados por aeronaves no mundo todo em mais de 5000 aviões comerciais.

 

Então vamos conhecer alguns modelos diferentes

 
  • Mini-Winglets

Foto: Julian Whitelaw

Talvez seja esse o modelo de winglet mais raro de se ver na aviação mundial, faz parte do kit de modificação de abas da Quiet Wing Corp, que obteve a certificação FAA em 2005.

Os benefícios incluem:

  • Aumento da carga útil em até 2200 kg em aviões grandes que até então estavam sem winglets;
  • Economia de combustível de até 3%;
  • Desempenho de decolagem/aterrissagem aprimorados;
  • Comprimento reduzido do campo de decolagem / pouso;
  • Capacidade aprimorada de decolagem / aterrissagem em alta altitude;
  • Melhor desempenho do clima quente;
  • Velocidades de Stall reduzidas em 4 a 5 kts.

 

  • Winglet “Convencionais” Blended

GOL
Winglet do 737-800 da GOL

O primeiro winglet “convencional” foi equipado no Boeing 737-300 que voou pela primeira vez em novembro de 2002 e ganhou seu certificado de tipo suplementar (STC) da FAA em 30 de maio de 2003. Os 737 Clássicos equipados com winglets são certificados como Desempenho Especial.

Os winglets tem o potencial de oferecer os seguintes benefícios:

  • Razão de subida aprimorada, isso permitirá um RTOW(peso limite para decolagem) mais alto nos aeroportos com subida limitada (redução de quente, alto ou ruído) ou nas pistas com obstáculos limitados.
  • Empuxo de subida reduzido. Uma aeronave equipada com winglet pode tipicamente ter uma redução de 3% de empuxo sobre a aeronave equivalente sem winglet. Isso pode prolongar a vida útil do motor e reduzir os custos de manutenção.
  • Ambientalmente amigável. A redução, se tomada, reduzirá a pegada sonora em 6,5% e as emissões de NOx em 5%. Isso poderia gerar economia nas cotas ou multas de ruídos nos aeroportos.
  • Empuxo de cruzeiro reduzido. O fluxo de combustível de cruzeiro é reduzido em até 6%, proporcionando economia nos custos de combustível e aumento do alcance.
  • Melhor desempenho de cruzeiro. Os winglets podem permitir que as aeronaves atinjam níveis de voo mais altos mais cedo. A Air Berlin observa: “Anteriormente, escalávamos de 35.000 a 41.000 pés. Com o Blended Winglets, agora podemos subir direto para 41.000 pés, onde o congestionamento do tráfego é muito menor e podemos tirar proveito de rota diretas e atalhos que, de outra forma, não poderíamos considerar.”
  • Boa aparência. Os winglets trazem uma aparência moderna às aeronaves e melhoram a percepção dos clientes sobre a companhia aérea.

Cerca de 85% de todos os novos 737s da série NG são construídos com winglets, em especial as séries 800 e 900.

 

  • Split Scimitar Winglet

O novo conceito em winglet ganhou um nome maior e mais benefícios, esse novo tipo de winglet traz até 1% de economia em gastos com querosene de aviação. Ele permite a aeronave ter um maior volume de carga e aumenta também seu alcance de voo.

A palavra Split vem de referencia a dois pedaços ou duas partes, e a palavra Scimitar tem o significado de “cimitarra” que é uma espada árabe que se assemelha com este modelo de winglet. Serviu também como base para estudos e experimentos ao winglet usado atualmente na nova geração Boeing 737 MAX.

O primeiro a ser equipado foi um Boeing 737-800 da United Airlines que foram desenvolvidos pela Aviation Partners de Joe Clark, o Boeing decolou em seu primeiro voo de teste em 16 de julho de 2013.

“O Winglet Split Scimitar 737 da próxima geração fornecerá uma proteção natural contra o aumento dos preços dos combustíveis e, ao mesmo tempo, reduzirá as emissões de carbono”, diz Ron Baur, vice-presidente de frota da United Airlines na época. 

No Brasil somente a GOL opera aeronaves da família 737, alguns já possuem o Split Scimitar e operavam de preferência os voos para os EUA na ausência do 737 MAX.

 

  • Winglet AT MAX – Do 737 MAX

Boeing 737 MAX GOL
Comparação da Winglet do 737 MAX (à frente) com o 737 NG

A Boeing desenvolveu e construiu em parceria com a GKN e Korean Air Aerospace Division e está instalando seus próprios winglets para a família 737 MAX. A “tecnologia avançada” combina winglets ancinho de tecnologia de ponta com um conceito winglet de foices duplas em um tratamento avançado para as asas do 737 MAX. Usando o que se chamam de Natural Fluxo Laminar Tecnologia’.

O Winglets AT medem cerca 8 pés (2,43m) da raiz ao topo do winglet e um total de 9 pés (cerca de 2,74m) e 7 polegadas (17,78cm) da parte inferior da ponta inferior ao topo da ponta superior. A porção superior é de 8 pés 3 polegadas e a parte inferior é de 4 pés 5,8 polegadas. A distância ao solo da ponta inferior é de 10 pés (3,04m) 2 polegadas.

A Boeing afirma que dará uma melhoria de 1,5% na queima de combustível em relação às atuais winglets. Eles explicam o seguinte: “O winglet AT redistribui ainda mais a carga no sentido horário, aumentando o alcance efetivo da asa. O winglet AT equilibra o alcance efetivo do aumento exclusivo entre as partes superior e inferior e, portanto, gera mais sustentação e reduz o arrasto. Isso faz o sistema mais eficiente sem adicionar mais peso “.

Comparação da distribuição de sustentação ao longo da asa, sem winglet com dois tipos diferentes. Imagem: B737.org
Joe Clark
Novas AT winglets

Atualmente é comum ver a criação de Joe Clark, os winglets e seus outros nomes e modelos em outras aeronaves como os E-Jets de primeira geração da Embraer, a família Airbus A320 ganhou seu par de “winglets” , denominados Sharklets.

Aviões executivos também ganham como o Gulfstream e o Bombardier Global.

Até em aeronaves maiores como o Boeing 757 e Boeing 767 receberam winglets, McDonnell Douglas MD-11 e agora o Boeing 777X vem com um novo conceito.

Esse foi um pouco do que o Joe Clark criou na aviação e proporcionou mudanças no jeito de voar e economizar, unido praticidade com elegância e modernidade. Uma pontinha na asa que mudaria para sempre o design e os cálculos de todos que constroem e operam essas maquinas.

 

Fonte de informações técnicas: The Boeing 737 Technical Site

 

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