Aviões do Século XXI

Em 2017, estará no ar o BOOM, que fará a viagem de São Paulo a Nova York em apenas 1/3 do tempo atual. 3 horas e meia.

O avião encurtou as distâncias em todo o planeta.

Os primeiros voos de um objeto mais pesado que o ar, motorizado, ocorreram no início do século XX nos Estados Unidos, quando os irmãos Wright levantaram voo com o Flyer. O Flyer voou de uma colina com a ajuda de ventos fortes e trilhos. Voou por 30 metros e atingiu 3m de altitude.

Três anos depois, Santos Dumont estabeleceu o primeiro registro de um voo na Europa com o 14 Bis. Os irmãos Wright praticamente planaram. Santos Dumont levantou voo, decolou a partir do solo. O voo percorreu 60m e atingiu 3m de altura.

O primeiro voo cruzando o Canal da Mancha ocorreu em 1909. O sucesso desse voo impulsionou a comercialização de aeronaves para competição e uso militar.

A Primeira Guerra foi um período intenso de desenvolvimento da aviação, que deu forma aos princípios de engenharia e de design de aeronaves.

Nos anos 20, as principais capitais da Europa foram conectadas por companhias que adaptaram aeronaves militares.

Em 1935 o DC-3 revolucionou o transporte de passageiros. Tinha capacidade para transportar até 28 passageiros e fazia voos mais longos.

Na II Guerra Mundial foi a grande atividade de fabricação, engenharia, pesquisa e desenvolvimento. Surgiram caças, bombardeiros, aviões de observação.

Durante a Segunda Guerra se desenvolveram o DC-6, o DC-7 e o Constellation, que tinham cabines pressurizadas, voavam muito mais alto e eram muito maiores. Comportava 91 passageiros.

O motor a jato foi o passo seguinte. Era um revolucionário sistema de propulsão. Inicialmente aplicado a aviões militares, seu maior impacto ocorreu no transporte de massa.

A partir de 1958, o Boeing 707 dominou o mercado de aviões civis.

Os aviões atuais são muito parecidos com o Boeing 707. Apesar das formas de produção e dos materiais terem se alterado bastante.

A construção de aviões exige conhecimentos em quatro grandes áreas:

Aerodinâmica –como o ar passa pelo avião
Propulsão – o motor necessário para a decolagem e o voo
Controle –controle da velocidade, direção, altitude
Materiais e Estruturas

Mas várias inovações continuaram a aparecer. Uma invenção importante foi a do avião que ultrapassa a velocidade do som, o supersônico.

Devido a vários problemas, foi pouco utilizado.

Outra área importante é a do desenvolvimento de materiais mais leves e mais resistentes. Um dos mais importantes é o alumínio, metal leve e menos sujeito à corrosão. Quando o primeiro avião comercial decolou, o alumínio já compunha a fuselagem e as asas. Até os dias atuais é um material amplamente empregado. A união de dois materiais com propriedades físicas distintas como leveza e dureza, leveza e elasticidade, elasticidade e dureza forma um material compósito. A fibra de carbono é o material compósito mais usado nos aviões de hoje. É ideal para aplicações que precisam de resistência, rigidez, pouco peso, amortecimento e suporte a elevadas temperaturas. Uma das principais vantagens é sua altíssima resistência à tensão, que supera em mais de 5 vezes a das ligas de aço.

O titânio é outro material importante: um metal duro, leve e muito resistente. Desde os anos 1950, é usado na fuselagem, no revestimento das asas, nos dutos de ar, nos fixadores, nos discos de compressor, na turbina.

Hoje, ocorrem transformações revolucionárias, que incorporam todo o progresso tecnológico.

Mas vão além. O avião do futuro, já se sabe, incorpora dois novos materiais: o grafeno e o microlattice.

O Grafeno é um nanotubo de carbono que possui um sexto do peso do aço e é 100 vezes mais resistente. 100 mil vezes mais finos que um fio de cabelo, podem ser comprimidos sem quebrar, recuperando sua forma original.

O segundo é o Microlattice, que mudará o peso das aeronaves. Considerado ometal mais leve já criado, o Microlattice foi inspirado na estrutura dos ossos, sólido por fora, oco por dentro com resistência à compressão.

Vamos ver brevemente os aviões supersônicos com materiais mais leves e novos propulsores.

A NASA já anunciou o seu, com voo mais limpo, seguro e silencioso. A meta da NASA é uma aeronave que voe a alturas muito mais elevadas, que queime 50 por cento menos combustível e que reduza as emissões de gases do efeito estufa em 75 por cento.

A Airbus registrou a patente do Concorde 2.0, aeronave com potencial de fazer trajetos entre Londres e Nova York (5,5 mil quilômetros) em cerca de uma hora.

Outra proposta é o "corpo da asa híbrido". A asa combina perfeitamente no corpo da aeronave, o que a torna extremamente aerodinâmica. Chamado de "N3-X", emprega supercondutores em motores elétricos para diminuir o consumo de combustível, emissões e ruído.

Outra inovação importante já está em uso é a propulsão elétrica. O Sun Flyer é um avião para 2 passageiros movido a energia elétrica. Tem autonomia de 3 horas e precisa apenas de meia-hora para carregar as baterias. Não emite poluentes e tem baixíssimo poluição sonora. Estes pequenos aviões, em fase final de testes, devem ser vendidos por 250 mil dólares!

O Silent Falcon já está em produção. Sem piloto e guiado à distância, o avião é movido apenas por energia solar e carrega suas baterias em voos silenciosos e sem emissões. É o avião ideal para vigilância de grandes áreas.

E a impressão de aviões em 3D? A Airbus apresentou o THOR, que é totalmente impresso, não tem piloto, possui 4 metros de comprimento e 4 metros de envergadura. É composto por 50 peças impressas e demora 4 semanas para ficar pronto. É elétrico e apenas a bateria e as rodas não São impressas.

A aviação é uma das áreas mais dinâmicas e interessantes da Engenharia.