Texto: Edmundo Ubiratan

    As temidas esteiras de turbulência são conhecidas por pilotos, controladores de tráfego aéreo e engenheiros há mais de quatro décadas, o que tem motivado grandes fabricantes a pesquisar e desenvolver soluções para minimizar este problema.

    Em 12 de novembro de 2001, enquanto os atentados de 11 de setembro ainda eram o principal tema da maioria dos meios de comunicação, um Airbus A300-600 da American Airlines caiu no bairro do Brooklin em New York, cinco minutos após decolar do aeroporto John F. Kennedy.

    O acidente que vitimou os 260 passageiros e mais cinco pessoas no solo, logo foi visto pela maioria dos moradores dos Estados Unidos como mais um atentado.
    Porém as investigações iniciais apontavam que a provável causa da queda era a separação do estabilizador vertical provocado por movimentos bruscos no leme.

    As esteiras de turbulência, conhecidas internacionalmente como wake vortex ou wake turbulence, nada mais são do que um conjunto de vórtices gerados nas pontas das asas (fixas ou rotativas) que se intensificam com o aumento do arrasto induzido da aeronave.

    Para entender a formação deste vórtice é necessário recordar os princípios básicos do vôo. As aeronaves de asas fixas ou rotativas voam devido a sustentação aerodinâmica gerada pelas asas, obtido pelo diferencial de pressão entre o extradorso e intradorso das asas. Entretanto, essa diferença de pressão faz com que o ar tenha a tendência de migrar para a parte superior das asas e conseqüentemente parte do ar percorre até a ponta da asa onde consegue passar para a parte superior. Este fenômeno gera um vórtice que obtendo uma observação da aeronave de frente, o gerado pela asa direita gira no sentido horário enquanto o da asa esquerda para o sentido anti-horário. O uso de winglets visa justamente reduzir este efeito que gera um considerável arrasto. Porém os vórtices de ponta de asa não são inibidos pelos winglets, apenas tem sua intensidade reduzida.

    Além disso, o ar que passa pela parte superior da asa no bordo de fuga é direcionado para baixo e ao encontrar o ar mais lento que passou pela parte inferior, que no bordo de fuga tem a tendência de subir, gera pequenos vórtices de grande intensidade e estes ao encontrarem o ar da ponta da asa aumentam ainda mais sua intensidade.

    Os vórtices gerados pelas aeronaves têm uma área que varia de duas a quatro vezes a envergadura das asas, tendendo a descer entre 500 e 900 pés abaixo do nível de vôo, com uma velocidade vertical variando de 300 a 500 pés por minuto nos primeiro 30 segundos de sua formação e velocidade normalmente igual ou superior 300km/h. São sentidos com grande intensidade até a uma distancia de cinco milhas náuticas da aeronave geradora.

    É importante esclarecer que os vórtices podem sofrer interferência do vento, podendo mudar de direção, duração e mesmo intensidade quando existe turbulência atmosférica presente. Estudos realizados pela FAA - Federal Aviation Administration - em conjunto com a NASA mostraram que na presença de ventos de través com intensidade variando entre 4 e 7 nós, a velocidade de dissipação lateral das esteiras de turbulência é de em média 5 nós. I
sto exige atenção especial em aeroportos com pistas paralelas, pois o vento poderá levar os vórtices para a pista lateral utilizada.

    Entretanto, uma atmosfera estável é muito mais perigosa que uma turbulenta.

    Os vórtices mais intensos têm a tendência de manter altitude e velocidade constantes em uma atmosfera estável, tornando os vôos neste tipo de ambiente ainda mais crítico, exigindo maior atenção de controladores e pilotos.

    Os vórtices são mais intensos quando as aeronaves estão limpas, ou seja, com flaps e slats recolhidos, e em baixa velocidade. Neste caso, devido a menor velocidade, a aeronave deverá manter um maior ângulo de ataque para obter a mesma sustentação obtida com a aeronave em alta velocidade ou quando configurada para pouso ou decolagem e isso aumentará imensamente o arrasto induzido o que é justamente o formador das esteiras de turbulência.

    A intensidade da força dos vórtices depende de diversos fatores, mas os principais são o peso da aeronave, configuração (pouso/decolagem ou limpa), envergadura e perfil das asas.

    Na teoria, quanto maior e mais pesada a aeronave, maior será sua esteira de turbulência porém o Boeing 757 apesar de ser uma aeronave média é classificada como pesada devido aos grandes vórtices gerados.

    A esteira deixada por um Boeing 757 chega a ser superior a deixada por um Boeing 747-400 durante a fase de pouso. O principal motivo é os flaps do 757, pois eles não possuem divisão em inboard flap e outboard flap e desta forma geram um intenso arrasto que causa violentos vórtices.

    Esta peculiaridade do projeto do 757 fez com que a FAA o transferisse para a categoria pesada nas separações entre aeronaves, mesmo com seu peso real sendo inferior ao mínimo desta categoria.

    Comparativamente, helicópteros geram vórtices mais intensos do que os gerados por aviões do mesmo peso. Sendo que os vórtices gerados por helicópteros de duas pás são sempre maiores que os gerados com maior número de pás e tal fato pode causar sérios problemas para aeronaves que voam abaixo ou atrás, mesmo sendo de maior porte.

    É importante destacar que apesar das aeronaves de grande porte serem responsáveis pelas esteiras de turbulência mais intensas, a maior parte dos acidentes ocorridos envolvem pequenas aeronaves que entraram na esteira de turbulência geradas justamente por aeronaves do mesmo porte.
    Uma explicação para o fato é a menor atenção dada a este problema quando se trata de aeronaves de menor porte.

    A Flight Safety Fondation estima que a metade dos acidentes envolvendo esteiras de turbulência aconteceu durante as fases de aproximação e pouso.

    Nos Estados Unidos, segundo o NTSB, entre 1983 e 2000 aconteceram 130 acidentes, sendo 14 fatais e 60 incidentes envolvendo esteiras de turbulência. O que demonstra o perigo iminente e invisível dos vórtices.