Empirismo e crença.
No início do século XX, o 1º vôo
era a palavra em moda para a ciência. Experts, por
natureza, ficavam em seus 'laboratórios' ensaiando
seus engenhos em busca do sonho de Ícaro. Muitos
duvidavam que conseguiriam, muitos dogmaticamente ‘acreditavam’
que o homem foi naturalmente criado para ficar com os
pés no chão, vivendo com o Sol girar em
torno da Terra, que ainda ‘acreditavam’ ser
o centro do universo embora um outro expert já
havia provado o contrário – ...mas que ela
gira, ah gira! – dizia ele.
Da mesma forma, Dumont, Pearse, Ader, Wright entre outros,
diziam a respeito do homem... mas que voa, ah voa!
E por que voamos? Eu gostaria, e muito, de ter estado
na Europa, admirável berço das descobertas,
o ninho de todas as ciências, da aritmética
à literatura, especificamente na França,
Paris, Campo de Bagatelle. Quais foram os questionamentos,
as exaltações, enfim, a reação
das pessoas quando viram o mais pesado que o ar se descolar
do solo?
Física é dia-a-dia.
Até agora, de acordo com a concepção
humana, a aerodinâmica é quem nos explica
o vôo da maneira que comumente vimos no dia-a-dia.
É, simplesmente, para o bom entendimento, o estudo
do movimento do ar fluindo em torno de um objeto.
O homem voa, porque ao desenvolver o aerofólio
ou asa, ele projetou a parte de cima, denominada extradorso,
mais comprida que a parte de baixo, o intradorso. Se repararem
bem existe uma curvatura maior no extradorso para proporcionar
este aumento do comprimento. Simples. Isto foi nitidamente
demonstrado no Demoiselle de Dumont.
Mas e daí? Em ato contínuo, o ar, ao ser
“cortado” por um aerofólio, se divide:
metade vai para cima, metade vai para baixo. Estas metades
têm de voltar a se encontrar ao mesmo tempo. E é
o que acontece. Devido a este ‘detalhe’ é
criado um centro de pressão na asa.
Imaginem uma pista de atletismo com dois atletas, cada
um em uma raia. O que aconteceria se o corredor da raia
localizada na margem externa da pista corresse o todo
o tempo ali e com exatamente a mesma velocidade do corredor
que corre na raia mais próxima da margem interna
da pista? Qual venceria? Evidentemente o atleta da raia
interna. Este terá um espaço muito menor
a percorrer, se ele quiser pode ir muito mais devagar
que ainda ganha.
O mesmo ocorre na asa. Os corredores são as moléculas
de ar. A margem externa o extradorso e a margem interna
o intradorso. Assim, para chegar ao mesmo tempo o ar que
percorre o extradorso acelera, isto causa uma diminuição
da pressão na parte superior, esta pressão
é diminuída a tal ponto que acaba por 'puxar'
a asa para cima, se puxa a asa, puxa o avião, que
levanta consigo o homem, que torna possível o vôo,
o milagre... explicado pela ciência...
Isto é a essência do princípio de
Bernoulli O vôo é proporcionado por este
princípio em que as forças agem puxando
a aeronave para cima e para trás.
Também agem no aerofólio as 2ª e 3ª
leis de Newton. É comum encontrar na literatura
aeronáutica a relação entre estas
duas forças agindo no aerofólio na ordem
de ¾ para Bernoulli e ¼ para Newton, podendo
variar e muito à favor de Newton dependendo da
aplicação da aeronave: se para vôo
sub- trans- ou supersônico. Neste último
o formato do extra e intradorso, o grau de enflechamento,
e a envergadura da asa mudam assustadoramente.
Como a aeronave voa
Evidentemente para que uma aeronave voe são necessários
asas ou aerofólios, sendo eles fixos ou rotativos
e para que haja um vôo manobrável e navegável,
são necessárias superfícies de comando
primárias, secundárias e auxiliares devidamente
instalados e posicionados nestas asas.
São superfícies primárias os ailerons
leme(s) e profundores; Superfícies secundárias
os compensadores das superfícies primárias.
E são auxiliares os flapes, spoilers e slats.
Superfícies primárias
- 3 eixos e 3 movimentos.
Uma aeronave é cruzada por três linhas imaginárias.
São eixos que proporcionam os movimentos de rolamento,
arfagem e guinada.
Eixo longitudinal –
rolamento.
O eixo longitudinal é a linha imaginária
que liga a extremidade traseira da aeronave ao nariz.
O rolamento é o movimento em torno do eixo longitudinal
da aeronave, é o movimento de girar com as asas.
No avião é comandado pela atuação
dos ailerons (superfície primária), localizados
na extremidade da asa, através de aplicação
da força, pelo piloto no volante do manche para
a direita ou a para esquerda. Os ailerons possuem movimento
assimétrico e oposto. Enquanto de um lado da asa
o movimento angular é para cima, do outro lado
é para baixo em uma amplitude menor pois o ar passa
em maior pressão por baixo.
No helicóptero o rolamento, é comandado
pela atuação das próprias pás
do rotor do helicóptero. O movimento é comandado
pelo coletivo através de aplicação
neste dispositivo de força para a direita ou para
a esquerda.
As pás, ao comando de coletivo, mudam em pontos
determinados da trajetória das hélices do
rotor, o seu passo ou ângulo de incidência,
desempenhando a mesma função dos ailerons.
Eixo transversal – arfagem.
O eixo transversal ou lateral é a linha imaginária
que cruza a aeronave de uma ponta da asa até a
outra. Este eixo proporciona o movimento de arfagem, ou
seja, subir e descer o nariz. No avião é
comandado pela atuação dos profundores (superfície
primária), localizados na cauda da aeronave e montados
no estabilizador horizontal. O comando do piloto é
aplicado na coluna do manche em movimentos para frente
e para trás. O movimento do profundor é
simétrico e de mesmo sentido angular, ou seja,
sobem e descem juntos.
Nas asas rotativas a arfagem, também é comandada
pelas pás do rotor pela mudança no ângulo
de incidência das pás do rotor. O comando
é, da mesma forma, aplicada pelo piloto ao coletivo
em movimentos para frente e para trás.
Eixo vertical – guinada
O eixo vertical cruza a aeronave do piso ao teto, na estação
(região) das raízes das asas. A guinada
movimenta a aeronave para a esquerda e para a direita
em torno deste eixo vertical. No avião é
comandado pela atuação do leme, localizado
também na cauda no estabilizador vertical. A força
para o movimento é aplicada pelo piloto nos pedais,
se o movimento é para esquerda é pisado
o pedal esquerdo. O movimento do leme é simétrico
e quando há mais de uma superfície é
de mesmo sentido.
No helicóptero, também é comandado
por pedais, mas a superfície de controle atuada
são as hélices do rotor de cauda que também
têm seu passo variado.
