segunda-feira, 11 de janeiro de 2021

Aviões de passageiros do futuro que nunca chegam - Parte 1

Em setembro de 2020, a Airbus apresentou seu projeto ZEROe - três aeronaves conceito movidas a hidrogênio. Um pequeno jato convencional, um turboélice e um design de asa mista, o trio rapidamente captou a atenção da mídia, que, francamente, era seu trabalho principal.


De todos os três projetos, o destaque foi diretamente levado pelo de asa mista. Isso mexeu com a imaginação e produziu manchetes prometendo que é assim que se parece o avião comercial do futuro. Certamente, não foram os motores eficientes ou o novo tipo de combustível que resultaram em tanta atenção. Era uma forma incomum de avião.

Ele se destacou dos outros por causa de sua forma de asa voadora. E marcou nove décadas de asas voadoras sendo os aviões de passageiros da próxima geração, aquela que está ao virar da esquina. 

Problema de nomenclatura


Aqueles familiarizados com o assunto sem dúvida levantarão suas sobrancelhas com o uso indevido do termo “asa voadora”. O conceito ZEROe realmente não pertence a esta categoria. É simplesmente um design de corpo de asa mesclada sem cauda (BWB).

No caso de asas voadoras verdadeiras, a aeronave não possui fuselagem ou, alternativamente, toda a fuselagem tem a forma de asa. Pode haver pequenas saliências para cabine, motores ou estabilizadores, mas a ideia é não ter “seções” definidas do corpo da aeronave.

Em um projeto BWB, a fuselagem existe, mas sua transição em asas é suave, sem uma linha divisória. Em alguns casos, a própria fuselagem também atua como uma asa, proporcionando alguma sustentação.Em teoria, a asa voadora e o design do BWB são duas feras diferentes. 

Na prática, eles são constantemente identificados erroneamente, colocados juntos e, em grande parte, constituem a mesma coisa, não apenas para o público inculto, mas também para entusiastas da aviação e profissionais. Parte disso é a notoriedade do termo “asa voadora”, já que a forma de uma aeronave curta e vagamente triangular é automaticamente associada a ela. 

Parte da confusão vem do ponto de vista prático, pois os dois projetos respondem ao mesmo problema: como deixar uma aeronave mais eficiente. Em qualquer caso, é fácil perder uma ligeira mudança de ângulo e espessura no ponto onde uma fuselagem termina e uma asa começa. Veja, o termo "asa voadora" é anexado a qualquer projeto BWB sem cauda.

Um pouco antes do ZEROe, a Airbus revelou outro projeto futurista - o MAVERIC, um “avião do futuro” que supostamente revolucionaria as viagens aéreas. Era um design claro de BWB. A principal imagem promocional, utilizada pela empresa, continha “Demonstrador de asa voadora” escrito. Se a Airbus chama seus designs de BWB sem cauda de asas voadoras, talvez não haja pecado em ser um pouco impreciso.

Airbus Maveric 3d (Imagem: Airbus)

O renascimento


MAVERIC e ZEROe baseiam-se em montes de pesquisas anteriores, tanto da Airbus como de seus concorrentes. 

Notavelmente, entre eles estava o voo inaugural do Flying-V - o demonstrador de tecnologia de subescala da KLM, uma asa voadora adequada. No futuro, ele deve competir com o Airbus A350, tendo alcance e capacidade de passageiros semelhantes, mas economia de combustível muito melhor, principalmente graças ao design hipereficiente. 

Alguns anos antes, em 2017, a COMAC testou o demonstrador BWB “Ling bird B”, produzido por seu enigmático Dream Studio. 

Antes deles, havia o X-48 : o design BWB de asa não realmente voadora da NASA, do qual alguns protótipos foram testados entre 2005 e 2013. Foi iniciado como um projeto pela Boeing Phantom Works, com a intenção de produzir uma aeronave de carga militar no início, e talvez o uso ganhou conhecimento para um projeto de avião comercial mais tarde. 

A própria NASA conduziu testes de túnel de vento com projetos BWB sem filtro pelo menos desde 2003. Mesmo antes disso, a Airbus estava liderando o Projeto VELA - um estudo de projeto para (novamente) denominado erroneamente "asa voadora" - Aeronave de grande porte muito eficiente, conduzida entre 2002 e 2005 , apoiado pela Comissão Europeia e acompanhado por quase duas dezenas de instituições e empresas de investigação. 

Blended wing body (BWB)
Muito bizarramente, dois gigantes aeroespaciais até tinham um projeto conjunto. Em 2001, o Instituto Russo de Aeroidrodinâmica Central (TsAGI) juntou-se à Airbus e à Boeing para um estudo sobre a viabilidade de aeronaves de asa voadora de grande capacidade, resultando em trabalhos de pesquisa. 

Naquela época, a Boeing já havia comprado a McDonnell Douglas, que estava conduzindo pesquisas intensivas sobre o potencial do design de asas voadoras para viagens aéreas comerciais, pelo menos desde 1990. Em 1997 - pouco antes da compra - estava prestes a começar a construir um grande modelo em escala do BWB-1-1 - um avião comercial com capacidade para 400 passageiros e entrada em serviço no futuro próximo de 2005. Ele tinha três motores e era quase idêntico ao que mais tarde se tornou o XB-48.

Mais a leste, o bureau de projetos da Tupolev começou a trabalhar no Tu-404 em 1991; de seus dois designs possíveis, a “asa voadora” (novamente, um design BWB sem cauda) foi considerada como a mais promissora. Os engenheiros da TsAGI estavam desenvolvendo seu próprio projeto - “Flying Wing-900”, que resultou em diversos projetos e terminou em meados dos anos 90.

Juntas, todas essas tentativas constituem o que poderia ser chamado de Renascimento de uma asa voadora. Vários protótipos, uma dúzia de projetos e incontáveis ​​trabalhos de pesquisa sobre tudo, desde aerodinâmica a logística de aeronaves comerciais BWB sem cauda foram resultado de uma ideia simples de que voar aviões semelhantes a asas são viáveis ​​para operações comerciais. Por que foi isso?

The Dark Age


De acordo com cientistas russos da TsAGI, as conversas sobre a aplicação da configuração de asas voadoras a aviões de passageiros ou de transporte surgiram pela primeira vez em 1989. 

McDonnell Douglas começou sua pesquisa aproximadamente ao mesmo tempo também. Entre 1987 e 1989, a NASA conduziu vários estudos preliminares sobre asas voadoras, incluindo um ambicioso (e secreto) transportador de asas voadoras oblíquas capazes de Mach-2.

Por um lado, parece bastante claro que o Renascimento se enraizou no final dos anos 80. O que, sem dúvida, coloca o Northrop Grumman B-2 Spirit como pelo menos um de seus culpados. 

Revelado em 1988, o B-2 rapidamente se inseriu na consciência de massa como uma imagem do futuro, junto com vários conceitos inspirados no F-117 do suposto caça stealth de próxima geração, que também apresentava um design BWB sem cauda. 

B-2A Spirit
O B-2 é mencionado em quase todos os trabalhos de pesquisa subsequentes sobre o assunto. Para os engenheiros civis, o sucesso de asas voadoras na esfera militar significa que o projeto tem potencial. Funciona, e tudo de que precisamos é importar esse conceito para o mercado civil. Isso foi o suficiente para arrastar a asa voadora das sombras, onde havia espreitado durante toda a Guerra Fria. 

Essas sombras foram lançadas principalmente pelos aviões supersônicos. Seu amanhecer parecia estar ao virar da esquina durante a maior parte da segunda metade do século 20, e asas voadoras não se prestavam muito bem a um cruzeiro supersônico. Projetos BWB - mesmo os sem cauda - estavam lá, mas principalmente na esfera militar, mas não tinham a forma futurística familiar.

Mas houve tentativas. Um deles foi o projeto Spanloader , gerido pela NASA nos anos 70. Isso resultou na Boeing, Lockheed e McDonnell Douglas apresentando conceitos para aeronaves de transporte supergrandes que teriam compartimentos de carga dentro de suas asas. 

Houve também a tentativa de longa duração e, em última análise, malsucedida da Aereon, que estava desenvolvendo sua Dynairship - uma família de aeronaves voadoras em forma de asa - entre os anos 60 e 90. 

Mas, por outro lado, o lado civil das coisas estava muito preocupado com aviões supersônicos. Durante os anos 50, asas voadoras ainda apareciam às vezes nas capas de revistas científicas populares, mas esses casos eram poucos e constituíam apenas um eco do que veio antes deles: a Idade de Ouro da asa voadora.

(Continua na Parte 2)

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