quarta-feira, 15 de junho de 2022

Como o Martin B-57B fez voos movidos a hidrogênio na década de 1950

Em fevereiro de 1957, um Martin B-57B da NACA voou com hidrogênio por 20 minutos sobre o Lago Erie, na fronteira dos EUA com o Canadá.


À medida que as companhias aéreas em todo o mundo procuram reduzir suas emissões de carbono, além dos aviões movidos a eletricidade, a única alternativa natural é o hidrogênio. Para que isso aconteça, várias empresas, incluindo a fabricante de aviões europeia Airbus, estão trabalhando duro tentando desenvolver aeronaves que usarão hidrogênio para alimentar seus motores.

Usar hidrogênio para alimentar motores de aeronaves não é um conceito novo. Ele já foi usado para um bombardeiro tático bimotor Martin B-57 Canberra e aeronaves re. Na década de 1950, os Estados Unidos e a União Soviética já estavam presos em uma Guerra Fria. Os americanos usavam regularmente aviões espiões Lockheed U-2 para missões, mas queriam uma aeronave que pudesse voar em altitudes além do alcance dos mísseis terra-ar soviéticos. Usando combustível de jato JP-4 padrão, o U-2 tinha um teto absoluto de cerca de 60.000 pés a 65.600 pés.

Projeto Bee


Dado o nome de código "Projeto B", a tarefa de alimentar uma aeronave com hidrogênio foi dada ao Comitê Consultivo Nacional para Aeronáutica (NACA). No Lewis, os engenheiros do Flight Propulsion Laboratory descobriram que o teto absoluto para um avião poderia ser tão alto quanto 90.000 pés ao usar hidrogênio como combustível. Como os testes em túnel de vento foram realizados usando um motor turbojato de fluxo axial Wright J65, o Martin B-57B Canberra foi escolhido para ser a aeronave de teste. O plano era equipar o avião com um sistema de combustível de hidrogênio independente separado de seu sistema regular de combustível de jato. Os motores também precisavam ser modificados para operar usando combustível de aviação ou hidrogênio.

O avião tinha tanques de combustível especiais nas pontas das asas (Imagem: PICRYL.com)
O plano era que a aeronave decolasse usando combustível de jato padrão e que, uma vez que chegasse a uma altitude de 50.000 pés, mudasse um dos motores para funcionar com hidrogênio. Quando o experimento com hidrogênio terminou, o avião voltou a usar combustível de jato para o pouso. Durante a conversão da aeronave, ela foi equipada com dois tanques de ponta de asa especialmente construídos, um contendo hidrogênio e o outro hélio. O hélio seria usado para pressurizar o tanque de hidrogênio para alimentar o motor.

O primeiro teste foi um fracasso


Em 23 de dezembro de 1956, o ex-piloto da Marinha William V. Gough Jr. estava nos controles com Joseph S. Algranti ocupando o banco traseiro do Canberra de onde ele operaria os controles especiais do sistema de combustível de hidrogênio. Para garantir a segurança das pessoas em terra caso algo desse errado, foi decidido que o teste ocorreria enquanto sobrevoava o Lago Erie.

O motor Wright J65 teve que ser modificado para funcionar com hidrogênio (Foto: MKFI)
Uma vez que a aeronave atingiu uma altitude de 50.000 pés, eles mudaram de combustível de jato para hidrogênio. Imediatamente, o motor começou a acelerar demais e vibrar fortemente. Os pilotos desligaram rapidamente o motor e voltaram para Cleveland em um motor.

O terceiro voo de teste foi bem sucedido


A transição do combustível de aviação para o hidrogênio foi bem-sucedida no segundo voo de teste. Ainda assim, um fluxo insuficiente de hidrogênio para o motor impediu que o motor realizasse operações de alta velocidade. Em 13 de fevereiro de 1957, um terceiro voo de teste viu tudo correr conforme o planejado com o motor funcionando com hidrogênio por 20 minutos. Os pilotos disseram que o motor respondeu bem às mudanças de aceleração e ficaram satisfeitos com o desempenho.

Os voos de teste do B-57 não apenas provaram que o hidrogênio poderia alimentar motores a jato, mais importante, também provaram que o fluido criogênico poderia ser armazenado e bombeado com segurança em um sistema operacional. Apesar do sucesso do projeto, os testes terminaram porque a Força Aérea não precisava mais de aeronaves para voar em altitude tão alta.

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