Física nas aeronaves: Por que aviões não chegam ao espaço?

(Imagem: den-belitsky/Envato)

Ao observar o espetacular e complexo lançamento de um foguete carregando astronautas, talvez você já tenha se perguntado: "se um avião pode 'desafiar a gravidade' e voar, porque não pode ir ao espaço?". É uma pergunta válida: o que o impede de "subir um pouco mais" e chegar à Estação Espacial Internacional, que está a apenas 400 Km de nós?

Aviões comerciais, que transportam milhões de passageiros anualmente, voam a altitudes que podem chegar a 12 km, como é o caso dos jatos de passageiros da Boeing e Airbus. Já os aviões turbohélice e bimotores não passam dos 6 km. Por outro lado, há jatos capazes de alcançar altitudes impressionantes — o Concorde foi um avião supersônico de passageiros capaz de chegar a quase 18 km de altitude!

A Linha de Kárman é a "fronteira" imaginária que marca o início do espaço a 100 km
de altitude (Imagem: Reprodução/NASA Marshall Spaceflight Center)

Apesar desta altitude ser grande quando comparada àquela dos aviões comerciais, ela ainda é distante do “início” do espaço. De forma geral, os cientistas consideram que o espaço começa a partir da chamada Linha de Kármán, uma fronteira imaginária que fica a 100 km de altitude. E os aviões comerciais comuns não podem nem se aproximar dela por dois motivos principais: o combustível e seu design.

Por que os aviões não vão para o espaço?

Antes de discutirmos o porquê de aviões não irem ao espaço, é importante entender, primeiro, como eles voam e se mantêm no ar. E é tudo uma questão de física.

Com a ajuda de seus motores, os aviões conseguem acelerar. Quando o ar encontra a superfície da asa em movimento, se divide em duas camadas. A camada que passa pela parte superior da asa, que é arredondada, se move mais rapidamente que a camada que passa pela parte inferior, que é "reta".

Esta diferença na velocidade de deslocamento do ar gera uma diferença de pressão, que é maior na parte de baixo da asa do que no topo. Isso produz uma força, o empuxo, que empurra o avião de baixo para cima, levantando a asa e a aeronave junto com ela.

As asas ajudam a manter o avião no r devido ao formato delas
(Imagem: Reprodução/Unsplash/Johny Goerend)

Agora, considere que o ar em grandes altitudes é rarefeito, ou seja, quanto mais alto você está, menos moléculas dos gases que o compõem, entre eles o oxigênio, existem em um certo espaço. Isso gera dois problemas: com menos oxigênio, é mais difícil queimar o combustível para o motor, que é necessário para manter o avião em movimento.

Além disso, há menos moléculas para "segurar" o avião lá em cima. Uma forma de compensar isso seria aumentar a velocidade, mas isso exige melhor queima do combustível, que exige mais oxigênio... entendeu o problema? Se um avião comercial subir acima de um "teto" de altitude, seu motor vai apagar. Sua velocidade vai reduzir, não haverá empuxo suficiente para mantê-lo no ar e ele vai cair.

Também temos que levar em conta a gravidade terrestre, com aceleração de aproximadamente 9,8 m/s². Isso significa que a velocidade de um objeto em queda aumenta 9,8 m/s a cada segundo. Para escapar dela e entrar em órbita, os aviões comerciais teriam que viajar a uma velocidade de quase 40 mil km/h.

Só que as aeronaves comerciais chegam a velocidades bem menores: durante a decolagem, por exemplo, um avião comercial viaja a até 280 km/h. Já na chamada etapa de cruzeiro, momento em que a aeronave voa entre 9.100 e 12.400 m de altitude, a velocidade pode chegar a 850 km/h.

Por outro lado, há aviões que podem ir bem além desta velocidade — um deles é o Lockheed SR-71 Blackbird, avião militar capaz de passar facilmente dos 3.500 km/h sendo, portanto, um dos mais rápidos do mundo.

Caso você esteja se perguntando como os foguetes se movem pelo espaço, saiba que o movimento deles está profundamente ligado à terceira lei de Newton, que descreve que toda ação gera uma reação de mesma intensidade, mas na direção oposta. Este princípio é aplicado nos foguetes desde a etapa do lançamento, em que os propulsores são acionados e empurram gases para fora; estes, por sua vez, estes empurram o foguete de volta, movendo-o para cima.

Alguns “aviões” que foram ao espaço

Existem alguns veículos aéreos que, embora sejam projetados com base no design dos aviões, conseguem alcançar o espaço. Entre eles, está o X-15, um avião desenvolvido nos Estados Unidos durante a década de 1950 para atender a US National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), instituição que antecedeu a atual NASA.

O primeiro voo do X-15 aconteceu em 1959, e em 1963 uma destas aeronaves atingiu 100 km de altitude, ou seja, chegou oficialmente ao espaço.

O X-15 fez parte de uma série de aeronaves experimentais (Imagem: Domínio público)

O X-15 ajudou a encurtar a distância entre os voos tripulados na atmosfera e trouxe lições importantes para o programa espacial dos Estados Unidos. Parte delas foram colocadas em prática no programa dos ônibus espaciais, sistemas compostos por três partes principais. Uma delas era o orbitador, componente parecido com um avião, que abrigava os astronautas; as demais eram o tanque externo laranja e os propulsores sólidos, parecidos com dois foguetes finos.

Os ônibus espaciais eram lançados na vertical como foguetes, e os propulsores e motores do orbitador ajudavam o sistema a deixar a Terra; dois minutos após o lançamento, o orbitador era liberado dos propulsores, que voltavam e caíam no oceano para serem usados novamente. Já o tanque era liberado somente após consumir todo o combustível, sendo queimado na atmosfera. Após o fim das missões, os orbitadores retornavam para a Terra planando como aviões, e pousavam em pistas de pouso convencionais.

Pouso do ônibus espacial Atlantis, o último do programa (Imagem: Reprodução/NASA/Bill Ingalls)

Mais recentemente, a Virgin Galactic, empresa fundada por Richard Branson, deu a largada no turismo espacial no ano passado, com o lançamento do avião espacial VSS Unity. Durante o voo inaugural, Branson e outros tripulantes viajaram a bordo do avião, que foi levado até uma altitude de aproximadamente 13 km pela "nave mãe" VMS Eve; depois, o VSS Unity foi solto e acionou seus motores de foguete, chegando a três vezes a velocidade do som e a quase 85 km de altitude.

Via Danielle Cassita, Editado por Rafael Rigues (Canaltech) com Science Focus, NASA e Live Science 

Queda de avião mata vice-presidente do Malaui e 9 passageiros

Avião com o vice-presidente do Malaui, Saulos Chilima, caiu em uma área de floresta, matando todos os tripulantes.

O governo do Malaui confirmou, nesta terça-feira (11/6), que não houve sobreviventes na queda do avião Dornier 228-202K, prefixo MAF-T03, da Malawi Army Air Wing (MAAW), com o vice-presidente do país, Saulos Chilima. Ele e outras nove pessoas estavam a bordo da aeronave, que desapareceu na segunda-feira (10).

Segundo militares à frente das buscas aos destroços, a queda ocorreu em uma área de floresta densa e com forte neblina, o que dificultou a operação.

O avião que transportava o vice-presidente deixou a capital do país da África Oriental, Lilongwe, às 9h17, e deveria ter chegado ao aeroporto de Mzuzu, no norte, às 10h02, no horário local.

Ontem, um comunicado do gabinete presidencial informou que a aeronave das Forças de Defesa do Malawi “saiu do radar”.

Depois que as autoridades não conseguiram entrar em contato com o avião, o presidente do Malawi, Lazarus Chakwera, ordenou uma operação de busca e resgate e cancelou viagem programada para as Bahamas.

Via Metrópoles e ASN

Avião da Latam que levava políticos a Brasília tem problemas na turbina

Conforme relato de pessoas que estavam presentes no avião que decolava de Salvador, houve um estouro que causou um barulho na decolagem.

Um problema na turbina de uma aeronave causou um susto em alguns políticos baianos que tinham Brasília como destino. Informações chegadas ao Bahia Notícias apontaram que, durante a decolagem de um voo, nesta terça-feira (11/6), em Salvador, o problema adiou a viagem de alguns políticos.

O voo, da Latam, decolaria para a capital federal no início da tarde desta terça, porém por um problema na turbina fez os tripulantes deixarem a aeronave. “Estourou a turbina. Fez um barulho, na hora decolar e todos saíram. Avião da Latam”, indicou um viajante.

De acordo com um passageiro do voo que entrou em contato com o BNews, o incidente aconteceu após cerca de 25 minutos da decolagem. Ele afirma que percebeu quando a aeronave começou a tremer.

"Eu estranhei porque o avião começou a tremer, tremia que nem vara verde, na subida para pegar a altura", disse. 

O passageiro conta que os comandantes da aeronave pediram para ele descer quando retornou ao aeroporto. "Mandou eu descer da aeronave, eu desci. Fui para o desembarque para pegar a minha mala".

Via Metrópoles e BNews

Vídeo: SLUF, o Baixinho Briguento da Vought

Ele foi um dos jatos mais intensamente utilizados pelos Estados Unidos na Guerra do Vietnã, e depois desta, não lhe faltou ação real – fosse em Granada, no Líbano, na Líbia, ou no Iraque! Um dos raros casos de um jato utilizado tanto pela US Navy quanto pela USAF, e ainda por dezenas de unidades da Guarda Aérea Nacional. E teve ainda operadores estrangeiros, incluindo na OTAN! Curiosamente, porém, apesar de tudo isso, sua história é hoje meio esquecida. E não são muitos que se lembram desse jato de ataque que, em seu tempo, era popular e querido por pilotos e técnicos de solo, como o “cara baixinho, pequeno e feio”! Mas nós recuperamos a sua história e lhe damos o devido tributo nesse vídeo! Com Claudio Lucchesi e Kowalsky, no Canal Revista Asas, o melhor da Aviação, Defesa, História Militar, e Cultura Aeronáutica no YouTube! Porque pensar – faz bem!

Via Revista Asas Cultura e História da Aviação

Vídeo: Por que aviões não têm motores nas rodas do trem de pouso?

Por que os aviões não têm motores nas rodas do trem de pouso para girar antes do pouso? Isso não economizaria borracha? Toda aquela fumaça que sai dos pneus dos aviões na hora do toque na pista é causada pelo atrito que queima borracha, já que as rodas estão paradas. Nesse vídeo eu explico mais sobre isso: • Os Aviões Também Queimam os Pneus no ... Então uma boa ideia seria fazer essas rodas girarem antes do toque para evitar que isso aconteça. Além disso, com motores elétricos nas rodas o avião poderia taxiar sem usar os motores principais das asas, economizando combustível. Todas essas ideias parecem boas, mas existem muitas razões para que isso não seja feito, apesar de já ter existido no passado em aviões como o Lockheed Constitution e atualmente existirem patentes para essa solução.

Via Canal Aero Por Trás da Aviação

Vídeo: Um pouco sobre o antigo supersônico Concorde

Vídeo: 10 piores falhas em decolagens de avião

Rio Grande do Sul: Anac começa a retirar aviões ilhados do aeroporto de Porto Alegre

A Anac (Agência Nacional de Aviação Civil) iniciou na manhã deste domingo (9) a remoção das aeronaves que ficaram ilhadas no aeroporto Salgado Filho, em Porto Alegre (RS).

Via UOL

Vídeo mostra operação de limpeza no Aeroporto Salgado Filho, em Porto Alegre

Vídeo mostra a operação de limpeza do Aeroporto Salgado Filho, em Porto Alegre, local que ficou alagado por cerca de um mês após as enchentes que afetaram o Rio Grande do Sul. 

Via Band

Avião dá dez voltas antes de pousar no aeroporto de Patos (PB); confusão na pista teria sido motivo

Imagem do Flightradar24 mostra voltadas dadas pelo avião (Foto: Flightradar24)

Um avião da Azul Linha Aéreas deu cerca de dez voltas em torno do Aeroporto Regional Brigadeiro Firmino Ayres, em Patos, no estado da Paraíba. A situação aconteceu na tarde desse domingo (10) e teria sido motivada por uma confusão na pista de pouso.

Como visto pelo ClickPB, o avião, modelo Cessna 208B Grand Caravan EX, decolou do Aeroporto Internacional do Recife e teve Patos como destino final. O voo seguiu normalmente até chegar a Patos, quando o piloto precisou sobrevoar o aeroporto por dez vezes.

Segundo o portal Patos Online, uma sinalização de pista teria deixado o piloto confuso quanto ao local correto de pouso. A situação só foi contornada após contato com profissionais do aeroporto e a aeronave pousou sem problemas.

O ClickPB tentou contato com a administração do Aeroporto Regional Brigadeiro Firmino Ayres para saber mais informações sobre o caso, mas não obteve êxito até a publicação desta matéria.

Via Halan Azevedo (ClickPB)

Aconteceu em 11 de junho de 1961: A quase queda no oceano do DC-7 'Mar do Norte' da KLM

Em 11 de junho de 1961, às 22h26, o Douglas DC-7C, prefixo PH-DSN, da KLM (foto acima), batizado "Mar do Norte", partiu para o voo de Nova York para Amsterdã, na Holanda, com escala em Prestwick levando 73 passageiros e 8 membros da tripulação a bordo.

Às 07h15 (GMT), durante o cruzeiro no FL170 sobre o Oceano Atlântico, uma forte vibração ocorreu no motor a hélice nº 1. A aeronave perdeu velocidade e começou a cair.

O capitão Willem Frederik Bellink se preparava para um pouso forçado do oceano quando, de repente, às 07h30, o motor nº 1 se soltou e caiu no mar.

A aeronave recuperou a navegabilidade e o voo continuou e pousou com segurança em Prestwick por volta das 08h45.

Na foto acima - da coleção de Herman Dekker - é visto o DC-7 "Mar do Norte" após o pouso seguro, e sem motor nº 1.

A causa provável do incidente foi a "falha do rolamento do eixo da hélice dianteiro no motor nº.1. Vibração violenta, que não pôde ser interrompida, surgiu na hélice nº 1 e resultou em incêndio e separação de toda a unidade de potência nº 1."

Por Jorge Tadeu (Site Desastres Aéreos) com ASN e aviacrash.nl

Estudos com avião “Jumbolino” demonstram o potencial da física quântica para a navegação aérea

Estudos recentes demonstram o potencial da física quântica como alternativa para a navegação aérea, aprimorando a acurácia dos sistemas inerciais e evitando interrupções e interferências. Através do uso de tecnologia quântica, um avião Avro RJ100 (conhecido como “Jumbolino”) adaptado como laboratório-voador pelas empresas BAE Systems e Qinetiq, ambas do Reino Unido, realizou ensaios que indicam a viabilidade de serviços de posição, navegação e de tempo mais seguros.

Sistemas de navegação via satélite como o GPS e Galileo oferecem autonomia da equipamentos de terra, permitindo estruturação de rotas eficientes e abordagens flexíveis. No entanto, os sinais de satélite, relativamente fracos, estão sujeitos a interferências.

Visando contrariar tal vulnerabilidade, pesquisadores estão trabalhando para aperfeiçoar sistemas de navegação autônomos em aeronaves. Alternativamente, os sistemas de navegação inercial, que dependem de acelerômetros e giros mecânicos, e os sistemas de referência inercial, usando giroscópios de anel a laser, estão sendo fundidos com o GPS para atualizar os computadores de gerenciamento de voo.

Ao longo das últimas duas décadas, organizações de pesquisa aeroespaciais vêm explorando a potencialidade da construção de giroscópios e acelerômetros com base em efeitos quânticos atômicos e do desenvolvimento de um sistema de posicionamento quântico, visando melhorar a precisão da navegação.

Os testes aéreos mais recentes no Reino Unido com um sistema de navegação baseado em tecnologia quântica foram realizados através de uma colaboração liderada pela firma de tecnologia quântica Infleqtion. Tais testes demonstraram tanto um sistema baseado em átomos ultrafrios quanto um relógio atômico óptico compacto, a bordo do RJ100.

Segundo Infleqtion, a realização desses ensaios evidencia um grande avanço no desenvolvimento de soluções de navegação baseadas em tecnologia quântica. A expectativa do governo do Reino Unido é implementar sistemas quânticos em aeronaves até 2030 pelo programa de estratégia quântica nacional.

Via Carlos Ferreira (Aeroin)

Curiosidades improváveis ​​do maravilhoso mundo das refeições das companhias aéreas

A comida tem um sabor diferente a 36.000 pés.

Uma refeição na classe econômica da British Airways (Foto: British Airways)

Quando você pensa em refeições aéreas , a menos que esteja voando na classe executiva ou na primeira classe , elas são nada assombrosas. Como as companhias aéreas devem servir milhares de refeições por dia, todos os tipos de planejamento, preparação e logística entram em jogo. Com isso em mente, veremos curiosidades sobre o maravilhoso mundo das refeições aéreas que você talvez não conheça.

As companhias aéreas já têm um pouco de dificuldade em relação às ideias de cardápio, mas você sabia que elas também precisam tentar aprimorar a refeição para torná-la mais saborosa? Ao navegar em altitudes de 36.000 pés ou mais, você perde 30% do sabor em comparação ao nível do mar.

A umidade a bordo de um avião é de cerca de 12%

Quando dentro de um avião pressurizado em altitude de cruzeiro, geralmente onde o voo é quando o serviço de refeição começa, o ar que você respira na cabine tem cerca de 12% de umidade. Enquanto isso, a umidade no deserto do Saara é, na maior parte, em torno de 25%

Um exemplo de refeição All Nippon Airways (Foto: ANA)

Devido à falta de umidade no avião, suas passagens nasais secam, reduzindo sua capacidade de cheirar. Como o cheiro desempenha um papel importante no sabor da comida em uma aeronave, ele pode ser muito insípido. O ruído dos motores da aeronave também pode diminuir o seu paladar e enfraquecer o prazer da refeição.

Alimentos com sabor de umami funcionam melhor para refeições em companhias aéreas

O professor da Universidade de Oxford, Charles Spence, estudou por que a comida das companhias aéreas pode ser tão insípida e agora está trabalhando com as companhias aéreas para ajudá-las a preparar pratos que tenham um gosto bom no ar. 

Ao ser entrevistado pelo tabloide britânico The Daily Mail, o professor Spence disse: “Alimentos umami avançados” são ideais – “portanto, tomate, anchova, cogumelo, queijo envelhecido e assim por diante, todas fontes ricas de umami, provavelmente funcionarão bem no ar”.

Uma refeição na classe econômica da Malaysia Airlines (Foto: Andy Mitchell via Wikimedia Commons)

O professor Spence disse que os fornos a bordo secam a comida e que refeições como ensopados e caril com molho são uma opção melhor. A empresa de aluguel de jatos particulares VistaJet disse que descobriu que massas e molhos ricos eram uma boa opção, pois eram fáceis de reaquecer e retinham a umidade, além da adição de um pouco de Parmigiano Reggiano também não fazia mal. Um prato do qual VistaJet disse que ficou longe foram os risotos, pois ficaram secos e pegajosos.

Embora um pote de sorvete Häagen-Dazs seja provavelmente o favorito dos passageiros, algumas companhias aéreas tentam não servir laticínios, pois é difícil mantê-los refrigerados. Além disso, o que não é consumido teria que ser jogado fora. Da mesma forma, as companhias aéreas evitam peixes crus e mariscos como ostras por causa da logística. Eles teriam problemas para garantir que o produto fosse fresco o suficiente.

A companhia aérea de bandeira nacional alemã Lufthansa notou que seus passageiros estavam bebendo uma quantidade interessante de suco de tomate e, ao investigar o motivo, descobriu que a pressão da cabine realçava o sabor do suco de tomate.

Comida de avião é segura para comer

Em relação à comida da companhia aérea, você pode ter certeza de que é seguro comer. Todas as refeições a bordo dos aviões são feitas até 24 horas antes da partida do voo. Depois de pronto, é armazenado em refrigeradores gigantes e entregue na aeronave em caminhões refrigerados. Se o seu voo atrasar por um longo período, as refeições geralmente são removidas, jogadas fora e novas são colocadas a bordo como substituição.

Em 14 de fevereiro de 1992, o voo 386 da Aerolíneas Argentinas decolou de Buenos Aires com destino a Los Angeles com escala em Lima, Peru. Enquanto estava em Lima, a aeronave recebeu camarão que planejava usar na refeição de bordo. Mal sabiam a tripulação ou os passageiros, mas o camarão estava contaminado com a bactéria do cólera. Ao chegar em LA, alguns passageiros começaram a adoecer. Dos 336 passageiros, 76 adoeceram e um passageiro idoso, infelizmente, faleceu.

Um Boeing 747-200 da Aerolíneas Argentinas taxiando para a pista (Foto: Aero Icarus via Flickr)

Para ajudar a garantir que o piloto e o copiloto nunca tenham intoxicação alimentar ao mesmo tempo, eles sempre comem refeições diferentes durante o voo.

Fontes: Simple Flying e The Daily Mail

O que era o Boeing 747 ASB?

O 747 ASB teria a mesma fuselagem curta do 747SP (Foto: Tomás Del Coro via Flickr)

A família Boeing 747 provou ser uma linha de aeronaves muito diversificada. Somente em termos de variantes de passageiros, o fabricante americano produziu seis variantes. Eles variaram do 747-100 original ao 747-8 de última geração. A única versão de fuselagem curta foi o 747SP, cujo sufixo significa Desempenho Especial. No entanto, você sabia que a Boeing também propôs outra versão abreviada? Esta é a história do 747 ASB.

O que foi o Boeing 747 ASB?

A família Boeing 747 como um todo já estava em serviço há mais de uma década e meia quando anunciou seus planos de desenvolver o 747 ASB em 1986. A intenção era que essa aeronave desafiasse um par de aviões maiores de um único deck widebodies que também estavam em desenvolvimento na época. Esses foram o Airbus A340 e o McDonnell Douglas MD-11.

O sufixo ASB significa Advanced Short Body. Como o nome sugere, ele teria a mesma fuselagem curta do 747SP existente, que havia entrado em serviço uma década antes. A natureza 'avançada' refere-se ao fato de que ele teria usado a tecnologia mais sofisticada encontrada no 747-400. O -400 entrou em serviço em 1989.

O primeiro jumbo de fuselagem curta (747SP) entrou em serviço com a Pan Am em 1976 (Foto: Aero Icarus)

Em termos de especificações, a Boeing planejou que seu 747 ASB tivesse 295 assentos. Como veremos, esse número é um pouco superior ao do já mencionado 747SP. Seu alcance planejado era de impressionantes 8.000 NM/15.000 km. No entanto, isso nunca aconteceu .

Para o bem ou para o mal, o 747 ASB nunca viu a luz do dia como uma aeronave de produção. O projeto durou apenas dois anos como conceito, antes que a Boeing o cancelasse por falta de interesse das companhias aéreas que esperava serem seus clientes. No entanto, a aeronave que a Boeing escolheu para desenvolver provou ser um grande sucesso entre as companhias aéreas de todo o mundo.

Em vez disso, a Boeing desenvolveu o 777. A aeronave vendeu quase 1.700 unidades (Foto: Getty Images)

O abandono do projeto ASB 747 levou a Boeing a se concentrar no desenvolvimento de um jato duplo de deck único para competir com o A340 e o MD-11. Isso resultou na família 777, que se mostrou muito bem-sucedida. Superou confortavelmente esses concorrentes, com a Boeing tendo produzido 1.662 exemplares até o momento. A United lançou o 777 comercialmente em 1995.

747SP - o 747 de fuselagem curta

Embora o 747 ASB nunca tenha chegado à produção, mencionamos o fato de que outro jumbo de fuselagem curta o fez. Claro, este era o 747SP de longo alcance. Esta aeronave reconhecidamente não provou ser tão popular quanto outras variantes do 747, com apenas 45 exemplares sendo construídos. No entanto, a aeronave ainda tem um legado interessante e uma história de fundo.

O 747SP permitiu que a Iran Air ligasse diretamente Nova York e Teerã (Foto: contri via Flickr)

Especificamente, o 747SP surgiu graças à demanda da Iran Air e da Pan Am em relação a uma rota entre Nova York e Teerã . As companhias aéreas queriam que a Boeing produzisse uma aeronave que pudesse fazer a viagem sem escalas, o que o 747-100 original não podia.

A Boeing encurtou o 747-100 em quase 15 metros para criar o 747SP, que entrou em serviço em 1976. Ele tinha um alcance de 5.830 NM/10.800 km, contra 4.620 NM/8.560 km para o 747-100. No entanto, sua capacidade era geralmente cerca de 90 assentos menor (276 contra 366). No entanto, suas proporções curiosas o tornam uma lista de avistamentos para muitos avgeeks até hoje.