5 fatos surpreendentes sobre o capacete usado pelos pilotos do F-35 Lightning II

O capacete piloto Lockheed Martin F-35 Lightning II apresenta uma tecnologia incrível.

Um caça a jato USMC Lockheed Martin F-35 Lightning (Foto: Michael Fitzsimmons)

Não há dúvida de que o Lockheed Martin F-35 Lightning II é uma maravilha tecnológica, com o caça a jato sendo equipado com diversas tecnologias para aumentar sua superioridade no ar. O caça de quinta geração, que se juntou ao Lockheed Martin F-22 como o caça mais avançado no ar, derrotou o Boeing X-32 e entrou em serviço em julho de 2015.

A aeronave também está equipada com um capacete de última geração, que ajuda seus pilotos a navegar e monitorar o ambiente enquanto voam em diversas missões, uma vez que a aeronave foi entregue a diversas filiais de serviço nos Estados Unidos. Como tal, aqui estão alguns recursos interessantes do capacete do F-35.

1. Visor montado no capacete

Capacete Piloto F-35 com Display (Foto: Lockheed Martin)

Fornecido por duas empresas (Parceiros da joint venture RCEVS): Elbit Sistemas e Rockwell Collins

De acordo com a Elbit Systems , o Helmet Mounted Display (HMD) do Lockheed Martin F-35 Lightning II é construído e fornecido aos operadores do F-35 pela RCEVS, uma joint venture entre a Elbit Systems e a Rockwell Collins. O display fornece informações críticas de voo ao piloto durante toda a sua missão no ar.

O HMD também permite direcionamento e sinalização fora do eixo extremos, que estavam presentes nos sistemas antecessores, como o Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS) ou o Display and Sight Helmet System (DASH). Por último, o HMD fornece imagens, seja de dia ou de noite, e combinado com simbologia de precisão, dá ao piloto uma consciência situacional sem precedentes enquanto pilota o Lockheed Martin F-35 Lightning II. O HMD também possui um heads-up display virtual (HUD), tornando o F-35 o primeiro caça a voar sem HUD.

2. Personalização e Conforto

Montagem de um capacete F-35 (Foto: Aviadora Sênior Erica Webster/USAF)

Ajuste personalizado concluído em: dois dias

Inspeções adicionais: A cada 105 dias / Verificação de ajuste de 120 dias

Em agosto de 2021, a 419ª Ala de Caça, baseada na Base Aérea de Hill (HIF) em Utah, Estados Unidos, descreveu como os capacetes são ajustados a cada piloto. De acordo com a ala de caça, cada piloto passa por um processo de dois dias para personalizar o capacete, sendo feitas medidas da cabeça antes da montagem do capacete.

Depois de montados, a distância entre as pupilas do piloto é medida com um pupilômetro, garantindo que os pilotos vejam uma única imagem no HMD, que exibe informações de missão crítica e uma visão de 360 ​​graus do ambiente ao redor da aeronave.

De acordo com William Vass, sargento técnico do 419º Esquadrão de Apoio a Operações, um piloto pode olhar para baixo, para uma parte de sua asa e o que está abaixo dele. Vass acrescentou que para onde quer que os pilotos olhem, as câmeras embutidas na fuselagem da aeronave projetam uma imagem no HMD.

3. Visibilidade de 360 ​​graus

Capacete de piloto de F-35 (Foto: Aviadora Sênior Erica Webster/USAF)

Habilitado por seis câmeras externas

O Sistema de Abertura Distribuída (DAS) fornece: Detecção e rastreamento de mísseis; Detecção de ponto de lançamento; Suporte de armas e Navegação diurna/noturna

De acordo com o Joint Program Office (JPO) do F-35 Lightning II, os pilotos recebem um campo de visão de 360 ​​graus usando o Distributed Aperture System (DAS). O escritório também destacou que é o único sistema esférico de consciência situacional de 360 ​​graus.

Os exemplos incluem alertar os pilotos sobre aeronaves e mísseis que se aproximam, fornecendo aos pilotos visão diurna/noturna, capacidade de controle de fogo e rastreamento preciso de alas ou aeronaves amigas para aumentar as manobras táticas. Oficialmente, o sistema é conhecido como AN/AAQ-37. Composto por seis sensores, o DAS faz parte do Sistema de Abertura Eletro-Óptica Distribuída (EODAS), que permite aos pilotos ver tudo ao seu redor enquanto voam no F-35.

Segundo a Raytheon, o HMD traz dados do EODAS, que atua em tempo real, enviando para o capacete imagens de alta resolução a partir das seis câmeras montadas ao redor da aeronave.

4. Capacidades de visão noturna

(Foto: Aviadora Sênior Erica Webster/USAF)

Habilitado pelo HMDS

Recursos de visão noturna: Capacidade integrada no capacete e no HMDS; Sensor digital de visão noturna e Projetado na viseira

A RCEVS afirmou que o HMDS F-35 Gen III fornece aos pilotos uma solução diurna e noturna totalmente integrada por meio de recursos avançados. Especificamente para missões noturnas, o HMDS projeta uma visão externa diretamente no visor, o que elimina a necessidade de óculos de visão noturna separados, simplificando os processos a bordo do caça.

Quando a Lockheed Martin selecionou a BAE Systems para fornecer o sistema Night Vision Goggle Helmet Mounted Display (NVG HMD) para o F-35, a última empresa disse que os NVGs eram destacáveis. Além disso, o sistema também integraria um sistema óptico de rastreamento de cabeça para entrega de armas de precisão, transporte e operações terrestres durante o voo do F-35.

5. Sistemas Integrados

Lockheed Martin F-35 Lightning II em um porta-aviões (Foto: Lockheed Martin)

O capacete F-35 possui seis características principais: Visor binocular; Consciência situacional; Visão noturna digital integrada; Ajuste leve e personalizado; Sistema de mira de armas e Ajuste com o DAS

Falando sobre o capacete em si, a Raytheon descreveu seus seis principais recursos e benefícios, incluindo uma tela binocular, consciência situacional aprimorada, visão noturna digital integrada, ajuste leve e personalizado com um centro de gravidade otimizado para maximizar o conforto, mira de armas olhando e designando alvos. e integração com DAS.

“No ambiente de combate acelerado, cada segundo conta. Os pilotos precisam das melhores informações disponíveis para tomar decisões num instante. O sistema de exibição montado no capacete (HMDS) Collins Aerospace F-35 Joint Strike Fighter (JSF) fornece a consciência situacional mais capaz com acesso intuitivo a informações táticas, de voo e de sensores.

A empresa destacou que continuará atualizando os capacetes, incluindo um recurso de diodo orgânico emissor de luz (OLED) disponível nos capacetes desde 2022. Olhando para o futuro, a Raytheon prometeu que, com as tecnologias emergentes, o HMDS estava preparado para incorporar facilmente as inovações mais recentes.

Com informações do Simple Flying

Como o drone voa? Entenda equilíbrio de forças que o mantém parado no ar

Para quem cresceu achando carrinhos de controle remoto algo supermaneiro, ver um drone em ação é quase uma experiência mágica. Seja pela suavidade com a qual ele se move ou a infinidade de aplicações —que vão desde a diversão até usos logísticos—, esses aparelhos despertam a curiosidade de muita gente. 

E aí fica dúvida: como eles funcionam? E como eles podem ser controlados por longas distâncias sem perder a estabilidade no ar? Aqui, consideramos os drones de uso civil, que se dividem em quatro categorias básicas de acordo com o número de rotores: tricópteros, quadricópteros, hexacópteros e octacópteros.

Para a explicação abaixo, usaremos os quadricópteros como referência, que são os tipos mais comuns à venda. Eles contam com quatro rotores (chamados popularmente de hélices). 

O princípio básico de funcionamento de um drone envolve equilíbrio. Enquanto dois desses rotores giram no sentido horário, outros dois giram no sentido anti-horário. Desta forma, há uma compensação de forças que evita que o drone gire descontroladamente ao redor do seu eixo vertical.

É preciso uma condição para levantar voo: a força de empuxo gerada pelos rotores ao empurrarem o ar para baixo e, por consequência, serem empurrados para cima. Essa força precisa ser maior do que a da gravidade.

Uma vez no ar, o aparelho se mantém em parado enquanto o empuxo gerado se mantiver em equilíbrio com a gravidade. Os movimentos também são controlados pela velocidade dos rotores. Para ir para frente, por exemplo, os rotores da traseira aumentam sua velocidade, enquanto os da frente diminuem, inclinando levemente o aparelho para que ele se movimente.

Situação similar ocorre quando comandamos o drone para trás, para os lados ou para que ele gire ao redor de seu eixo vertical. 

Além dos rotores —movimentados por motores elétricos— os drones contam com outros sistemas básicos. É preciso ter uma bateria, geralmente de íons de lítio (do mesmo material das dos smartphones) e sensores como altímetros e acelerômetros. Eles medem variáveis como altitude e velocidade e também colhem informações enviadas aos circuitos de controle no corpo do drone. 

Há também tem um receptor de rádio que permite a integração entre o controle remoto do usuário e as ações do veículo.

Como os drones se mantém equilibrados mesmo quando há vento?

Aqui, o mérito é dos circuitos de controle. Ao receberem dados dos sensores presentes no corpo do drone, esses circuitos conseguem ter uma "visão" da situação e mudar a rotação dos rotores para compensar a ação de forças externas. 

Qual é a velocidade máxima de um drone?

Isso, claro, varia de acordo com o tipo de drone. Modelos "de brinquedo" podem voar a cerca de 20 km/h, enquanto variações para uso profissional podem passar dos 60 km/h. Há ainda drones de competição, com recorde de velocidade, segundo o Livro Guinness dos Recordes, de 263,12 km/h, alcançado em 2017. 

Drones podem sofrer interferência?

Como os drones usam ondas de rádio para se comunicar com o controle em terra, eles estão sujeitos sim a interferências de origem eletromagnética. Elas podem partir de outros equipamentos que operam em frequência parecida ou de estruturas como linhas de alta tensão. As interferências podem dificultar o controle do drone e até interromper a comunicação por completo.

Via Tilt/UOL - Fontes: Fábio Raia, professor de engenharia elétrica e engenharia mecânica da Universidade Presbiteriana Mackenzie; Murilo Zanini de Carvalho, professor de engenharia da computação do Instituto Mauá de Tecnologia.

Os engenheiros de voo antes essenciais à aviação que hoje só voam em aviões raros

Engenheiro Fabio Brito diante dos equipamentos que opera no 727; ele está na aviação há 34 anos

O Airbus 350 XWB, aeronave de última geração entregue a partir de 2019 na Europa, é o primeiro da aviação comercial equipado com telas sensíveis ao toque na cabine de comando. São dezenas de indicadores digitais coloridos que se movimentam à medida que atualizam dados sobre tráfego aéreo, condições de pressão, inclinação, vento, combustível. Um contraste e tanto com o Boeing 727, avião comercial mais antigo em operação no Brasil.

Lançado em 1963, nos Estados Unidos, o 727 conta com um painel preenchido com reloginhos, medidores, luzes de avisos, botões, manetes e outras traquitanas analógicas.

Diferentemente do modelo europeu, cujos sistemas funcionam de forma automática, no 727 tudo depende do conhecimento e das habilidades dos pilotos. E ainda: de profissionais raros, mas que ainda estão na ativa, como o carioca Fábio Oliveira de Brito.

A cada voo, Brito veste uma camisa branca com duas faixas bordadas no ombro. O emblema o designa engenheiro de voo - flight engineer ou mecânico de voo, no jargão dos aeronautas. O engenheiro de voo é o terceiro membro da cabine de pilotagem (cockpit) do 727.

Sua função é manejar a casa de máquinas aérea, monitorando sistemas e municiando o comandante com dados sobre a situação do avião e do ambiente. A rigor, é como se fosse um assistente de voz. Só que de carne e osso.

"A leitura dos parâmetros de voo é praticamente centralizada em mim, enquanto os que estão na frente mantêm o foco na pilotagem do avião", diz Brito, de 51 anos - 34 deles dedicados à aviação.

A origem do engenheiro de voo

727 que virou cargueiro da Total; modelos dependem de oito engenheiros de voo

O ofício remonta à década de 1930, quando as grandes aeronaves comerciais e de guerra podiam receber até cinco pessoas na cabine. Além dos dois pilotos e do engenheiro, também havia o navegador e o operador de rádio. Esses foram dispensados nos anos 1960, à medida que as aeronaves evoluíram de forma técnica.

Os engenheiros de voo começaram a perder espaço duas décadas depois, quando os computadores de bordo diminuíram a dependência humana do controle dos sistemas.

Atualmente, a função está relegada a antigos aviões e alguns modelos militares. No Brasil, quase não há aeronaves comerciais que a exijam. A exceção são os três cargueiros 727 da Total Linhas Aéreas, com sede em Belo Horizonte, para a qual Brito trabalha. A companhia tem oito engenheiros de voo no quadro de funcionários, com salário em torno de R$ 14 mil por mês.

Antes de cada viagem, o engenheiro de voo analisa os documentos da jornada anterior do avião. Depois, ele checa a parte externa - pneus, fuselagem e outros compartimentos -, à procura de eventuais avarias ou vazamentos.

Se uma intervenção é necessária, os mecânicos em terra são acionados. Do contrário, o engenheiro de voo assume sua posição no cockpit (cabine de comando).

Ele se posiciona em um assento logo atrás do comandante e do copiloto, virado 90 graus à direita, de frente para um painel. Então confere se o plano de viagem está de acordo com o peso e o balanceamento do avião. Por fim, verifica cada sistema - elétrico, hidráulico, combustível, pressurização, etapa realizada com movimentos curtos, rápidos e decididos.

Caso tudo esteja ok, a decolagem é autorizada. O profissional continuará vigilante até o avião aterrissar e descarregar a carga.

Atrás do copiloto, o complexo painel operado pelo engenheiro de voo Fabio Brito

Trabalhando em um clássico

Depois de terminar o ensino médio, Fábio Oliveira de Brito fez um curso técnico para mecânico de avião. Formou-se aos 17 anos e trabalhou para empresas como Varig e TAM (atual Latam). Em 1997, foi contratado pela Total. Integrou a equipe de mecânicos em solo por quase dez anos.

Em 2007, a empresa expandiu a frota e adquiriu três Boeing 727 dos anos 1970 e 1980. Originalmente destinadas à viagem de passageiros, as aeronaves foram convertidas em cargueiros.

Quando as aeronaves aterrissaram na Total, foi necessária a criação de uma equipe de engenheiros de voo. Brito estava entre os convocados. Durante um ano, fez cursos e habilitações. Ampliou o conhecimento técnico não só sobre o 727, como também sobre meteorologia e tráfego aéreo.

Morando no Rio de Janeiro, Brito acabou designado para a base de Guarulhos (SP), principal centro de distribuição aérea dos Correios - um importante cliente da Total Linhas Aéreas. A escala de Brito costuma incluir quatro voos por semana.

O engenheiro diz que voar a bordo do 727 é um privilégio. "O 727 é um avião histórico, admirado como o Cadillac. O pessoal da aviação fica encantado quando vê", afirma.

Além da configuração incomum para três tripulantes na cabine, o 727 possui barulhentos motores Pratt & Whitney JT8D. São três, instalados na icónica traseira, sob uma cauda alta em forma de T.

O trijato tem 46,7 metros de comprimento e pode transportar até 25 toneladas por cerca de 3 mil quilômetros. Trata-se de uma performance melhor se comparada ao 737 cargueiro - embora o antecessor gaste mais combustível.

Antigamente, o 727 era um avião bastante comum. No Brasil, voou por empresas como Varig, Vasp e Transbrasil. Hoje, no entanto, é objeto raro. Procurada pela BBC News Brasil, a Boeing não soube especificar quantas das 1.832 unidades fabricadas entre as décadas de 1960 e 1980 ainda permanecem em serviço.

Especialistas do setor estimam que haja pelo menos 30 em operação, a maioria cargueiros em empresas como a uruguaia Air Class Líneas Aéreas, a colombiana Aerosucre e a Safe Air, do Quênia.

"Continuar voando mesmo quase 60 anos depois de seu lançamento mostra que o 727 foi uma ideia muito bem desenvolvida e projetada, um acerto da fabricante", opina Cláudio Scherer, um ex-piloto da aeronave que hoje atua como instrutor no simulador de voo do curso de Ciências Aeronáuticas da PUCRS.

Cláudio Scherer diante do 727 que costumava pilotar: "Continuar voando mesmo quase 60 anos depois de seu lançamento mostra que o 727 foi uma ideia muito bem desenvolvida e projetada", diz

Futuro incerto

É difícil saber quando o último 727 deixará os aeroportos brasileiros para voar no imaginário dos saudosistas. Até porque, no ano passado, uma nova empresa brasileira anunciou o investimento em um cargueiro do modelo. Além da operação de cargas, a Asas Linhas Aéreas - com sede em São José dos Campos (SP) - pretende buscar um segundo 727 para realizar fretamentos de passageiros (voos charter). As aeronaves não estavam em operação até a publicação desta reportagem.

Já a Total diz que não há prazo para aposentar os três 727. "A aeronave atende aos nossos requisitos de rotas e tem boa despachabilidade", informou a empresa por e-mail. A boa forma se deve à manutenção constante e ao tempo médio de voo dos cargueiros - apenas três a quatro horas diárias, sempre à noite.

Apesar de esticar a vida útil do trimotor, a Total está de olho em outros cargueiros. Adicionou recentemente à malha um Boeing 737, modelo que dispensa o mecânico de voo. A cabine, mais moderna, é configurada apenas para piloto e copiloto.

No passado, as companhias aéreas chegaram a criar programas para transformar o cargo de engenheiro de voo em copiloto. Embora isso não esteja nos planos, a Total reconhece que pode adotar ação semelhante.

Mas Brito tem outros projetos. "Decidi não me arriscar na aviação moderna, nem esperar pela retirada do 727", diz. Ele pretende obter a aposentadoria ainda em 2022.

Via Leonardo Pujol (BBC News Brasil) - Fotos: Reprodução

Por que motores a jato não têm grades para protegê-los do impacto com aves?

Motores de avião estão sujeitos à ingestão de aves e outros objetos,
 mas isso é raro de acontecer (Imagem: Divulgação)

Os motores a jato de aviões mais modernos podem sofrer com o impacto de aves ou outros objetos em suas partes internas. Em uma situação rara, o voo 1549 da US Airways colidiu com bando de gansos logo após a decolagem de Nova York (EUA), em janeiro de 2009, causando a perda de potência nos dois motores. Essa história foi retratada no filme "Sully: O Herói do Rio Hudson" (2016).

Dado o risco, por que as aeronaves não têm uma tela ou grade na frente do motor para evitar a ingestão de animais ou objetos?

Não é viável

Colocar essas proteções acarretaria mais problemas, além de não resolver a questão.

O atrito que elas causariam com o ar seria muito elevado, o que ocasionaria uma perda de desempenho inviável para um avião moderno.

Ou seja, embora pudesse, eventualmente, diminuir o risco da entrada de objetos e aves, aumentaria em muito o consumo de combustível. Para vencer a resistência criada pela grade, seria necessário mais potência do motor, e isso não é uma solução eficiente do ponto de vista ambiental e aerodinâmico.

O volume de voos realizados diariamente no mundo é enorme, e essa alteração geraria um gasto de combustível gigante para evitar algo que raramente acontece. Como os aviões comerciais costumam ter pelo menos dois motores, podem voar e pousar em segurança com apenas um deles caso algum seja danificado durante o voo.

Grade criaria outros problemas

Colocar uma grade ou tela na frente do motor aumentaria o peso do avião, o que levaria, também, ao aumento no consumo de combustível. Junto a isso, diminuiria entrada de ar no motor, afetando seu desempenho.

Essa estrutura também precisaria ser elaborada para aguentar as colisões às quais estaria sujeita. Uma ave de pouco mais de um quilo, como um urubu, por exemplo, dependendo da velocidade em que vai de encontro ao avião, pode gerar um impacto de várias toneladas. 

Caso vários objetos ou aves tampassem a entrada de ar, o motor se tornaria inútil para o voo, em tese. Ainda, caso a ave ficasse presa na grade, suas penas e outras partes, como asas e patas, poderiam ser arrancadas com a força do vento e irem para dentro do motor de qualquer maneira.

Alguns motores têm proteção

Nos motores turboélice, que são aqueles nos quais uma turbina faz mover uma hélice responsável pela propulsão do avião, pode existir uma proteção na entrada de ar do motor, que é bem menor, o que não afetaria o consumo de combustível de maneira significativa.

Isso é bem diferente do que ocorreria com os motores a jato de aviões como o Boeing 737 ou o Airbus A320, encontrados com mais frequência em voos comerciais no Brasil, nos quais os bocais de entrada de ar são bem maiores.

Desde 2013, o país registrou 440 incidentes, cinco incidentes graves e quatro acidentes envolvendo a colisão com aves e aviões em que foram realizadas investigações, segundo dados do Cenipa (Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos), órgão ligado à Aeronáutica. Quanto aos acidentes, todos eles foram com aeronaves de pequeno porte e não houve mortes.

Levando em consideração todas as colisões com aves, incluindo aquelas que não foram caracterizadas como incidente, incidente grave ou acidente pelo Cenipa, apenas em 2022 foram reportadas 3.484 ocorrências do tipo em todo o Brasil.

Via Alexandre Saconi (Todos a Bordo/UOL) - Fonte: James Waterhouse, professor do Departamento de Engenharia Aeronáutica da USP; Cenipa (Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos)

Quão longe você pode voar em um jato jumbo movido a bateria?

A resposta explica por que os carros elétricos estão por toda parte, mas as aeronaves elétricas ainda são uma novidade.

A melhor coisa sobre os carros elétricos é que eles não queimam combustíveis fósseis, adicionando dióxido de carbono à atmosfera e contribuindo para as mudanças climáticas. Não podemos continuar queimando essas coisas para sempre .

Mas enquanto os carros elétricos são cada vez mais comuns, as aeronaves elétricas estão apenas começando a decolar . Claro, existem drones com motores elétricos, veículos do tipo quadricóptero grandes o suficiente para transportar uma pessoa e até algumas aeronaves comerciais elétricas (a Air Canada encomendou recentemente 30 desses aviões da Heart Aerospace).

Ainda assim, existem alguns desafios significativos no uso de baterias para voar, e é por isso que você provavelmente nunca fez uma viagem em um avião elétrico. Aqui estão alguns dos problemas de física com os quais os engenheiros de aviação terão que lidar primeiro.

Física do Voo

Os objetos na Terra permanecem no solo devido à sua interação gravitacional com o planeta, o que cria uma força descendente. Para sair do chão e permanecer no ar, um avião precisa de uma força de empuxo para cima que seja igual em magnitude à força gravitacional. Para aeronaves, essa força é chamada de sustentação e se deve à interação entre as asas do avião e o ar.

Como exatamente uma asa fornece sustentação? Uma asa é uma superfície angular que se move através do ar, composta de pequenas moléculas que são essencialmente estacionárias. Imagine essas moléculas como sendo como neve, e a asa como um arado que as empurra, desviando-as para baixo, mas também ligeiramente para a frente. Se a asa empurra o ar, então o ar deve empurrar a asa para trás na direção oposta – o que neste caso significa principalmente para cima. Esta é a força de sustentação.

Na verdade, como a força do ar empurra principalmente para cima, mas também empurra ligeiramente para trás, na direção oposta ao movimento da asa, frequentemente dividimos essa interação em duas forças. A força que empurra para cima é chamada de sustentação, e a força para trás é o arrasto. Observe que essas duas forças estão conectadas. Você não pode ter sustentação sem arrasto, porque eles são da mesma interação.

Você pode alterar a magnitude da força de sustentação em uma asa. Se o avião estiver viajando mais rápido, ele colidirá com mais ar e produzirá uma sustentação maior – mas também um arrasto maior. Se você deseja que a aeronave voe em um caminho nivelado, sua sustentação deve ser igual ao seu peso. Quando um avião diminui sua velocidade abaixo de um determinado valor (que depende das características desse avião em particular), ele começará a cair.

A força de sustentação também depende da área das asas. Asas maiores colidem com mais ar para produzir maior sustentação. Por fim, a sustentação também depende do ângulo que a asa se move no ar, que é chamado de “ângulo de ataque”.

Com todos esses parâmetros, às vezes é mais fácil caracterizar uma aeronave em particular com um valor chamado “taxa de planeio”. Imagine um avião sem impulso para a frente, que é o que aconteceria se os motores fossem desligados. Agora, a força de arrasto que empurra para trás fará com que a velocidade do avião diminua. No entanto, se a aeronave se mover para baixo (para uma altitude menor) enquanto continua a voar para frente, ela pode usar a força gravitacional para continuar se movendo a uma velocidade constante, mas não manterá um vôo nivelado. Essa proporção de quanto ele se move horizontalmente em comparação com o quanto ele cai verticalmente é a taxa de planeio (como essa proporção realmente depende da conexão entre sustentação e arrasto, ela é igual ao valor da força de sustentação dividida pela força de arrasto, geralmente chamada de relação L/D).

Um avião típico terá uma taxa de planeio de cerca de 15 para 1 (ou apenas 15), o que significa que ele avançará 15 metros e cairá 1 metro durante o voo sem motor. Um planador sem motor pode ter uma proporção de mais de 40 para 1.

Força para voar

Se você deseja que uma aeronave viaje a uma velocidade constante em vôo nivelado, precisará de algum tipo de empuxo. Tem que haver alguma força empurrando o avião para frente para equilibrar a força de arrasto que empurra para trás. Tanto os jatos quanto os veículos movidos a hélice fazem isso essencialmente pegando o ar e jogando-o para trás, através de um motor ou passando por uma hélice, para fornecer uma força de avanço.

Aumentar a velocidade do ar requer energia. Aeronaves convencionais obtêm essa energia por meio da combustão de combustível de aviação - mas poderia ser facilmente proveniente de uma bateria elétrica ou de qualquer outra fonte de energia. O importante é que não pode fazer isso apenas uma vez; ele tem que continuamente empurrar o ar para fornecer impulso. Se parar, a aeronave passará de voo motorizado para voo planado e provavelmente voltará ao solo muito cedo.

Vamos pensar na potência necessária para voar a uma velocidade constante. Definimos potência como a taxa de variação da energia. Digamos que você pilote este avião por 100 segundos (esse é o nosso Δt ) e use uma energia total de 200 joules ( ΔE ). Então a potência seria ΔE / Δt = 2 joules por segundo. Isso é o mesmo que 2 watts.

Como estimamos a potência necessária para pilotar um avião? Um método seria apenas pilotá-lo e, em seguida, verificar quanto combustível foi consumido. Mas eu quero uma maneira de aproximar esse valor sem realmente entrar em uma aeronave, então aqui está uma maneira de fazer isso usando a razão de planeio. Imagine que tenho um avião sem energia planando em algum ângulo. Depois que ele cai 1 metro, eu o levanto de volta à sua altura original. Levantar um avião a uma altura h requer uma energia de m × g × h , onde m é a massa do avião e g é o campo gravitacional. (Na Terra, isso tem um valor de 9,8 newtons por quilograma.) Aqui está um diagrama de como isso se parece:

Tenho a energia necessária para erguer o avião, mas para calcular a potência também preciso do tempo que leva para que esse movimento aconteça. Se a aeronave estiver viajando com uma velocidade v , ela percorrerá uma certa distância s , e exigirá um intervalo de tempo entre as elevações de Δt = s / v . Juntando tudo isso, obtenho a seguinte expressão para o poder:

Essa expressão tem a razão de h/s , que é exatamente o inverso da razão de planeio. Vamos chamar a taxa de planeio de G . Isso significa que a potência para pilotar a aeronave será:

Se a massa estiver em quilogramas e a velocidade em metros por segundo, a potência estará em watts.

Só por diversão, vamos tentar isso para um Boeing 747. Há várias variantes do 747, então vou apenas escolher alguns valores. Vamos com um peso de 800.000 libras e uma velocidade de cruzeiro de 800 quilômetros por hora (precisarei fazer algumas conversões de unidade para esses valores). Finalmente, irei com uma razão de planeio de 15 , o que parece razoável. Com isso, obtenho um requisito de potência de cruzeiro de 5,26 x 10 7 watts, ou cerca de 70.000 cavalos de potência. Isso é muito, mas lembre-se que este é um jato gigante.

Que tal uma aeronave menor como um Cessna 172? Tem uma massa de 1.111 kg com uma velocidade de cruzeiro de 226 km/h. Isso colocou sua potência em 45.600 watts, ou apenas 61 cavalos de potência. Obviamente, um avião pequeno não deveria exigir tanta potência quanto um avião grande, então isso faz sentido.

Energia e Massa Armazenadas

Por que os aviões usam combustíveis fósseis em vez de bateria para voar? A razão é que você pode obter muita energia queimando gasolina de aviação (para aeronaves a hélice) ou combustível de aviação (para jatos - obviamente).

A ideia-chave aqui é o que chamamos de “densidade de energia”. Na verdade, existem duas versões de densidade de energia. Existe a energia armazenada por unidade de volume (em joules por litro) ou a energia armazenada por unidade de massa (em joules por quilograma), que costuma ser chamada de energia específica .

Vamos voltar ao exemplo do 747. A maioria das variantes deste avião tem uma capacidade de combustível em torno de 200.000 litros, o que é realmente muito combustível. Com uma densidade de cerca de 0,8 quilograma por litro, isso lhe dá uma massa de combustível de 160.000 quilos. A energia específica do combustível de aviação é de cerca de 12.600 watts-hora por quilo. Isso significa que, com 1 quilo de combustível, você pode obter uma potência de 12.600 watts por uma hora – supondo que você possa usar toda a energia, o que não pode.

Digamos que a eficiência geral do avião seja de 35% (o que é o mesmo que dizer que cada motor a jato é 35% eficiente). Isso significa que 1 quilo de combustível fornecerá apenas 4.410 watts por uma hora. Mas você vê onde isso vai dar, certo? Eu sei a quantidade de combustível no 747 e a potência necessária. Com isso, posso calcular o tempo de voo (e também a distância de voo). Acionar os números me dá um tempo de voo de 13,5 horas e uma distância de cerca de 10.000 quilômetros, ou 6.200 milhas. Isso é apenas um cálculo aproximado, mas parece legítimo.

Agora suponha que eu pegue todo aquele combustível de aviação e o substitua por baterias. Suponha que eu possa substituir os motores a jato por motores turbofan elétricos equivalentes ou algo assim. Então, é uma bateria de 160.000 quilos. Os carros elétricos usam uma bateria de íons de lítio, e a melhor energia específica que você pode obter é de cerca de 250 watts-hora por quilo. Agora você já pode ver o problema. Se eu assumir que um motor elétrico é 50% eficiente, nosso 747 movido a eletricidade poderia voar por 22,7 minutos com um alcance de 304 quilômetros. Esqueça aquela viagem ao Havaí.

Na verdade, é ainda pior do que isso. Ignorei a energia extra necessária para levar a aeronave à altitude de cruzeiro em sua velocidade de cruzeiro. Nem chegaria tão longe.

Ajudaria ter uma aeronave menor como o Cessna 172? Claro, ele consome menos energia, mas também carrega menos combustível – cerca de 170 quilos. Se substituirmos esse combustível por uma bateria de íons de lítio, ela poderá voar por cerca de 30 minutos. Isso ainda não é ótimo. Se você reduzir a velocidade de 220 km/h para 150 km/h, poderá obter um tempo de voo de cerca de 42 minutos, mas não conseguirá realmente obter uma distância melhor, pois estará voando mais devagar.

Então, talvez as baterias de íons de lítio não sejam a melhor opção. E algumas outras fontes de energia? Vamos apenas tentar algumas coisas para nos divertir.

Que tal um avião movido a energia nuclear? Se você pegar o urânio-235 e dividi-lo em partes (como em um reator), poderá obter 79 milhões de megajoules por quilograma. Isso é 7,9 x 10 13 joules para um quilograma de combustível. Ainda assim, você não pode simplesmente jogar um pouco de urânio em um avião e esperar obter energia. Um reator nuclear não contém apenas combustível, ele tem todos os tipos de outras coisas para transformar a reação nuclear em energia. A coisa mais importante que você precisa é de uma blindagem pesada para proteger os humanos a bordo da radiação . Isso adiciona muito mais massa. Mas ainda assim, é possível. Apenas 1 quilo de combustível seria suficiente para um 747 voar por mais de 200 horas.

Se os aviões nucleares parecem muito com uma ideia da Guerra Fria (porque eram), que tal algo mais razoável, como uma aeronave movida a elástico? Eles seriam como aqueles aviões de brinquedo que você costumava construir com a hélice de corda, só que maiores e com mais elásticos. Acontece que eu medi anteriormente a energia específica para um elástico torcido. Descobri que com apenas um quilo de elásticos você pode armazenar 6.605 joules, para uma energia específica de 6.605 joules/kg. Se você retirar o combustível de um 747 e substituí-lo por 160.000 kg de elásticos, obterá um tempo de voo de 10 segundos. Isso seria divertido, mas você não teria tempo para assistir a um filme ou mesmo para sua bebida grátis. Pelo menos você poderia dizer que voou em um avião de elástico.

E se o avião fosse movido por ter os passageiros andando em um monte de bicicletas ergométricas? Um 747 pode facilmente transportar 500 passageiros, e um humano pode produzir uma potência de 75 watts por um período de oito horas (ou um dia de trabalho). Mas isso dá apenas uma potência total de 37.500 watts. Isso é apenas 0,07% da potência necessária para voar em velocidade de cruzeiro. Então isso também não vai funcionar.

Ainda assim, é uma espécie de alívio. A única coisa pior do que abastecer aviões com combustíveis fósseis pode ser abastecê-los com pessoas.

Via Rhett Allain (Wired)

Por que certos aviões Airbus emitem um ruído de 'latido de cachorro'?

A fabricante europeia Airbus representa metade do duopólio Airbus-Boeing que domina a indústria. As aeronaves das duas empresas competem diretamente uma com a outra em vários mercados, e muitas vezes há pouco para separar as duas. No entanto, uma diferença distinta entre as aeronaves Airbus e Boeing é o barulho de latido que às vezes pode ser ouvido nos aviões da primeira. Mas por que é esse o caso e de onde vem isso?

Você já ouviu esse barulho estranho de cachorro? (Foto: Getty Images)

De onde vem o barulho?

A fonte do ruído de latido característico de certos aviões Airbus é um componente conhecido como Unidade de Transferência de Energia (PTU). Esta parte é um elemento dos sistemas hidráulicos da aeronave e facilita a troca de energia de um sistema para outro em caso de falha.

Uma PTU geralmente consiste em uma bomba hidráulica, que é conectada a um motor hidráulico com a ajuda de um eixo. O Airbus A320 possui um PTU reversível ou 'bidirecional'. Esta configuração permite que um de seus sistemas ajude o outro em caso de falha ou perda de pressão.

A família Airbus A320, incluindo o A321, apresenta um PTU reversível (Foto: Vincenzo Pace)

O ruído, que por vezes soa semelhante ao de um cão, ocorre devido à natureza em que funciona o PTU. Ou seja, ele faz isso por oscilação, o que faz com que o componente suba e desça repetidamente e de repente. Isso é o que resulta no som de latidos, que pode parecer alarmante à primeira vista. Muitas vezes ocorre no solo, durante a partida e desligamento do motor.

Em qual aeronave você pode ouvir esse barulho?

De acordo com Ask The Pilot de Patrick Smith, o 'latido' tende a ocorrer nos jatos bimotores da Airbus. Isso incluiria os membros de suas famílias A320 e A330 maiores. No entanto, ele tende a pertencer a designs mais antigos. Como tal, é improvável que você ouça isso em um membro da família A320neo.

A nova série Airbus A320neo tem amortecedores para abafar o barulho do latido (Foto: Getty Images)

O The Points Guy relata que isso ocorre porque a Airbus apresentou uma solução para diminuir o ruído em sua família de corpo estreito de próxima geração. Sentiu a necessidade de fazer isso, pois os testes iniciais descobriram que o ruído era ainda mais alto do que nos modelos anteriores, de acordo com a Reuters. Como tal, ele equipou as bombas do PTU com amortecedores hidráulicos próximos aos motores e à raiz da asa.

Sem 'latidos' em aeronaves Boeing

As aeronaves produzidas pela Boeing com sede em Chicago diferem de seus concorrentes da Airbus por não emitirem tal ruído. Isto porque, apesar de também apresentar um PTU, os seus sistemas hidráulicos funcionam de forma diferente dos do fabricante europeu. Esta configuração consiste especificamente em dois sistemas hidráulicos, bem como um sistema de espera.

A configuração hidráulica da Boeing significa que suas aeronaves não emitem o
ruído de latido encontrado em alguns projetos de Airbus (Foto: Getty Images)

O PTU tem menos envolvimento na configuração da Boeing e só vai intervir quando o avião estiver no ar. É uma contingência útil que pode fornecer aos sistemas hidráulicos a pressão extra necessária se um deles cair.

Ele também alimenta o sistema hidráulico das venezianas da aeronave. De modo geral, embora o barulho de latidos seja certamente uma sensação alarmante ao ouvi-lo pela primeira vez, ele não compromete a segurança da aeronave de forma alguma.

Conheça os fatos sobre a turbulência em voo

A turbulência em voo é o fenômeno que envolve o movimento irregular, irritante e imprevisível do avião, fazendo com que ele voe em atitude, altitude e direção indesejadas.

Se esta situação for grave e descontrolada, pode causar ferimentos aos passageiros e tripulantes e danificar a fuselagem.

Causas de turbulência

Céus tempestuosos cercam este JetBlue Airbus A321 de partida (Foto: Matt Calise/Airways)

Vários fatores causam turbulência, incluindo:

• O aquecimento térmico na superfície da Terra pela radiação solar em um dia quente e ensolarado aquece o ar, tornando-o menos denso e subindo verticalmente na atmosfera. O ar ascendente se mistura com o ar acima, levando a um fluxo de ar/vento turbulento, que pode alterar a trajetória de voo de uma aeronave em casos graves.
• Wake Vortex que sai das pontas das asas de aviões maiores, mais pesados e de baixa velocidade causa turbulência no ar, o que representa um perigo para qualquer aeronave mais leve que o segue. Para minimizar o efeito da esteira de turbulência, os controladores de tráfego aéreo (ATC) permitem tempo suficiente para que o vórtice se dissipe pela separação apropriada entre os que partem. No caso de aeronaves em pouso, os controladores aplicam uma distância segura entre as aeronaves na aproximação.
• Terrenos sólidos, como prédios altos e árvores próximos à aproximação e decolagem, fazem com que o vento mude de direção e velocidade, criando vórtices próximos ao solo. Esses sistemas de vórtice afetam a turbulência nos aviões durante a decolagem e a aproximação. Isso é chamado de turbulência mecânica.
• As cordilheiras fazem com que o vento flua perpendicularmente a ela, pois oscila como uma onda e pode resultar em turbulência até a estratosfera inferior (a segunda camada da atmosfera). Essas ondas representam um grande perigo de turbulência para um avião que se aproxima da montanha pelo lado de sotavento.
• As tempestades estão associadas a movimentos ascendentes e descendentes das correntes de ar, que causam turbulência quando a aeronave entra nelas. A turbulência associada às tempestades existe mesmo fora da tempestade, até 50 milhas em sua vizinhança. Os pilotos frequentemente alteram as direções para evitar áreas de mau tempo.

Como os pilotos lidam com a turbulência

Fluxos de vento perturbados em torno de cadeias de montanhas podem causar turbulência
para aeronaves sobrevoando (Foto: Michael Rodeback/Airways)

A turbulência pode ser enervante para os passageiros. Mas não é perigoso e muitas vezes é mais um inconveniente do que um problema de segurança.

Se a turbulência acontecer ou for esperada em qualquer fase do voo, os pilotos são treinados para lidar com ela das seguintes maneiras:

Uso de cintos de segurança

Para evitar que os passageiros sejam sacudidos para a frente e para trás ou que batam com a cabeça, os cintos de segurança devem ser deixados sempre frouxos. É muito importante manter o cinto de segurança colocado mesmo quando o sinal de cinto de segurança estiver desligado. No entanto, os pilotos sempre ligam o sinal de cinto de segurança quando a turbulência é esperada.

Os passageiros são aconselhados a manter os cintos de segurança frouxamente apertados enquanto estiverem sentados em caso de turbulência inesperada (Foto: Christopher Doyle de Horley, Reino Unido,  via Wikimedia Commons)

Se a turbulência piorar, o comandante informará a tripulação de cabine através do sistema de sonorização (PA) para se sentar e colocar os cintos de segurança.

Analisando o gráfico SIGMET

Os pilotos analisam os relatórios SIGMET (Informações Meteorológicas Significativas) para planejar e se preparar para as ações necessárias caso encontrem perigos como turbulência. SIGMET apresenta correntes de jato, tempestades, nuvens pesadas, relatórios de turbulência e formação de gelo

Uso de Radar Meteorológico

O radar meteorológico pode detectar nuvens de precipitação e trovoada, pois estão associadas à turbulência. Os pilotos usam radar meteorológico e coordenam com o ATC para evitar tempestades e nuvens pesadas.

Todas as aeronaves agora estão equipadas com sofisticados radares meteorológicos
(Foto: João Pedro Santoro/Airways)

PIREP

O PIREP é um relatório do piloto da aeronave anterior para os seguintes pilotos voando em um determinado espaço aéreo. Quando os pilotos encontram turbulência, eles relatam sua intensidade, localização, hora, altitude e tipo de aeronave para que os pilotos seguintes possam ajustar sua altura ou trajetória para evitá-la. Um piloto pode solicitar autorização do ATC para subir ou descer para evitar turbulência relatada ou experimentada.

Monitoramento de Frequência de Transmissão de Rádio (RTF) e TCAS

A exibição do Sistema de Alerta de Tráfego e Prevenção de Colisão (TCAS) e o monitoramento RTF designado ajudam na conscientização e permitem que os pilotos sejam mais proativos ao pedir assistência ao ATC para evitar a turbulência do vórtice de esteira de outras aeronaves.'

Técnica “decolagem antes e aterrissagem além”

Quando um ATC dá um alerta de esteira de turbulência a um piloto decolando ou pousando atrás de uma aeronave maior, o piloto estará alerta e evitará esteira de turbulência.

Na aproximação final e atrás de uma aeronave maior, o piloto de uma aeronave menor da aviação geral permanece na trajetória de aproximação final da aeronave maior ou acima dela e pretende pousar além de seu ponto de toque, desde que a distância de pouso restante seja adequada para levá-la a um ponto Pare.

Os aviões devem planejar seu pouso dentro das marcações da zona de toque no início da pista. Os controladores irão variar a distância entre as aeronaves de pouso com base no tamanho da aeronave anterior e seguinte.

Evitar ondas na montanha

Quando os pilotos esperam encontrar turbulência ao voar em áreas montanhosas, eles geralmente planejam voar pelo menos 50% acima da altura do pico da montanha acima da base circundante do terreno para fornecer uma margem adequada de segurança e recuperação se forte turbulência for encontrada.

Além disso, os pilotos se aproximam de cordilheiras em um ângulo de 45 graus para fazer uma curva de escape imediata se uma turbulência severa for encontrada e evitar o lado sotavento das cordilheiras onde forte corrente descendente pode prevalecer.

Penetrando a turbulência

Não é possível que os pilotos evitem voar em turbulência, como em áreas ao redor do equador, áreas com prédios altos que atrapalham o vento ou em uma tarde quente com inversão acentuada.

Não se preocupe! Os pilotos são treinados profissionalmente para oferecer voos seguros e confortáveis. Nesses casos, os pilotos estabelecem e mantêm as configurações de potência do motor para obter e voar a velocidade de penetração da turbulência e manter o vôo nivelado até que o avião saia da turbulência.

Evitando os Medos dos Passageiros

Aeronaves são projetadas para lidar até mesmo com a turbulência mais difícil
(Foto: Mateo Skinner/Airways)

Em caso de turbulência, aconselho os passageiros a permanecerem calmos e a colocarem os cintos de segurança sempre que o sinal de cinto de segurança estiver aceso ou forem instruídos a fazê-lo pela tripulação de cabine. Apertar os cintos de segurança minimiza as chances de ferimentos durante turbulências severas.

Além disso, confie em seus pilotos porque eles são altamente qualificados, habilmente treinados e equipados com tecnologia moderna para voar ou evitar turbulências. Desejo-lhe voos seguros e agradáveis.

Edição de texto e imagens por Jorge Tadeu - Com Airways Magazine

Quais mecanismos permitem que as aeronaves dirijam durante o taxiamento no solo?

Como um avião se move antes de decolar.

(Foto: Jaromir Chalobala/Shutterstock.com)

Aviões, grandes e pequenos, são obras de engenharia incríveis, permitindo que os humanos viajem de um lugar para outro com mais rapidez e segurança do que qualquer outro meio de transporte. Como muitos leitores sabem, os testes exigidos antes de uma aeronave ser certificada para voar com passageiros são extensos. No entanto, por esta razão, podemos descansar tranquilamente a bordo enquanto somos transportados para praticamente qualquer destino que possamos imaginar. Mas como exatamente uma aeronave se move antes mesmo de tentar subir aos céus?

A resistência inicial

À medida que uma aeronave sai do portão do aeroporto, ocorre uma orquestra de eventos envolvendo o(s) piloto(s), o motorista do rebocador e os wing walkers Existem vários motivos pelos quais um avião comercial não usaria o empuxo reverso para recuar , mas geralmente, um poderoso rebocador é usado para mover a aeronave para trás. Aqui, a comunicação por sinais manuais é essencial para garantir que o rebocador gire corretamente para colocar o nariz na direção desejada pelos pilotos.

Durante o táxi

Assim que o avião estiver pronto para manobrar até a pista, o piloto terá várias ferramentas à disposição. Alguns deles podem depender do tipo de aeronave, já que um pequeno avião de aviação geral, um grande avião comercial e um caça a jato são todos projetados para finalidades diferentes.

Um Airbus A321XLR taxiando em Hamburgo (Foto: Wirestock Creators/Shutterstock)

Localizado nas nadadeiras traseiras da aeronave está um leme, uma superfície de controle que permite a rotação em torno do eixo vertical. Como explica o Flightradar24, isso é semelhante a girar o volante de um carro para a esquerda ou para a direita e, como tal, o leme pode ser uma ferramenta útil, com algumas aeronaves dependendo principalmente dele.

A frenagem diferencial e o empuxo referem-se à aplicação de uma ação específica em um lado da aeronave para afetar seu movimento. O primeiro auxilia principalmente aeronaves com trem de pouso tipo triciclo com freios em ambos os lados, que podem ser operados de forma independente. Ao frear de um lado, o piloto pode executar curvas em torno do eixo normal do avião, embora só deva ser usado quando os motores estão com potência baixa ou em marcha lenta para não desgastar os freios.

O empuxo diferencial pode ser usado em aeronaves que possuem motores montados nas asas em ambos os lados, como um avião bimotor a pistão ou turboélice. Ao aplicar maior empuxo em um motor do que no outro, o piloto pode dirigir a aeronave com eficácia em uma direção específica.

(Foto: Alexandre Rotenburg/Shutterstock)

Alguns jatos executivos menores e aeronaves a hélice da aviação geral podem tirar proveito da “direção da roda do nariz”, onde a roda do nariz é conectada aos pedais do leme. Outros aviões podem ter uma roda de nariz que pode girar, mas não tem conexão direta com os pedais do leme, então os pilotos podem optar por usar a frenagem diferencial para fazer a roda e, portanto, a aeronave se moverem.

Grandes aeronaves comerciais utilizam um método de manobra denominado direção do leme. Uma pequena roda, chamada leme, pode controlar a direção que o nariz aponta à medida que a aeronave avança. Isso facilita uma experiência de conversão particularmente suave e controlada, incluindo curvas fechadas em pistas de táxi. Como menciona o Flightradar24, muitas companhias aéreas possuem regulamentações relativas ao leme, limitando ou proibindo seu uso em velocidades mais altas em solo.

Por último, especialmente para caças e um número limitado de aviões civis, a vetorização de empuxo é um método de dirigir uma aeronave no solo. É aqui que o piloto pode controlar os bicos do motor para mudar a direção do escapamento, permitindo manobras no solo e no ar, o que é muito útil para curvas fechadas e ajustes rápidos de direção.

Via Simple Flying, Flightradar24 e KN Aviation

Vídeo: Teste de asa de um Boeing 777

Uma asa do Boeing 777 é testada até a destruição, quebrando com 154% da carga limite projetada.

A que altitude os aviões podem chegar e como isso afeta seu voo?

A altitude dos aviões durante o voo influencia em diversos fatores, que vão da economia de combustível ao conforto dos passageiros. Quanto mais alto, melhor. O teto operacional máximo (altitude que o avião pode atingir), no entanto, varia de acordo com cada modelo de aeronave. 

Um avião menor, como o Cessna Caravan, usado pela Azul Conecta, tem capacidade de subida bastante inferior em relação aos grandes jatos comerciais ou mesmo em comparação com turboélices bimotores, como o ATR 72-600.

No caso do Cessna Caravan, a fabricante afirma que a altitude máxima operacional é de 25 mil pés (7.620 metros). Nos voos da Azul Conecta, no entanto, a altitude padrão de cruzeiro fica limitada a 10 mil pés (3.048 metros). Isso ocorre porque o avião não é pressurizado, e voar mais alto do que isso poderia causar mal-estar aos passageiros. 

Nos turboélices maiores, como o ATR 72-600, a cabine de passageiros é pressurizada e, assim, o avião chega aos 20 mil pés (6.096 metros). Os jatos comerciais, como os fabricados pela Airbus, Boeing e Embraer, vão bem mais alto e podem atingir 40 mil pés (12.192 metros) de altitude.

Altitude média dos principais aviões comerciais

• Turboélice monomotor (Cessna Caravan): 10 mil pés (3.048 metros) 
• Turboélice bimotor (ATR 72-600): 20 mil pés (6.096 metros) 
• Jato (Boeing, Airbus e Embraer): 36 mil a 40 mil pés (10.972 a 12.192 metros)
• Jato supersônico (Concorde): 60 mil pés (18.288 metros)

Mais baixo, mais perto das nuvens

Essa diferença influencia diretamente no conforto dos passageiros. Quanto mais alto, o ar fica mais rarefeito e a atmosfera fica mais calma. Além disso, quanto mais alto o avião voar, mais longe ficará das nuvens. 

As nuvens são classificadas em três categorias de acordo com o estágio de formação. Elas podem ser baixas, médias ou altas:

• Baixas: de 30 metros a 2.000 metros 
• Médias: de 2.000 metros a 8.000 metros em latitudes tropicais ou 7.000 metros em latitudes temperadas 
• Altas: acima das médias (sem um limite máximo definido, mas, em geral, até 10 mil metros)

Como atingem uma altitude mais baixa, os aviões turboélices estão mais suscetíveis a voar por entre as nuvens, uma área na qual a atmosfera é mais agitada. A consequência é que estão mais propensos a encarar uma turbulência pelo caminho. 

São sete os principais motivos que fazem o avião sofrer turbulência. A maioria ocorre a baixas altitudes, e até a altura dos prédios de uma cidade pode causar o balanço da aeronave. 

Já os jatos comerciais conseguem voar acima da camada de nuvens, em uma atmosfera mais calma e com menos turbulência.

No entanto, podem sofrer com a turbulência de ar claro. Ela ocorre em altitudes elevadas e são causadas pelos correntes de jato, grandes correntes de vento que chegam a mais de 100 km/h. 

No inverno e sobre o continente, a corrente de jato é mais intensa, causando a turbulência de céu claro com mais frequência e intensidade.

Economia de combustível

Além de influenciar no conforto, a altitude ajuda os aviões a economizarem combustível. Com o ar mais rarefeito, precisam de menos combustível para realizar a queima dentro do motor. Como existem menos moléculas de ar na altitude, também são necessárias menos moléculas de combustível. 

Além disso, o avião encontra menos resistência para se deslocar, o que faz com que a força que o motor tem de fazer em altitude também seja menor, economizando ainda mais combustível. 

O problema é que a partir de uma determinada altitude o ar fica tão rarefeito que já não é suficiente para realizar a queima do combustível no motor. No entanto, há modelos que vão bem além dos jatos comerciais, como os caças militares e o já aposentado supersônico Concorde. Esses aviões utilizam outra tecnologia de motores.

Por Vinícius Casagrande (UOL)

Privadas de aviões soltavam cocô pelos ares - é raro, mas ainda acontece

Uma das dúvidas comuns sobre aviação é se os aviões despejam dejetos dos banheiros em voo sobre as cidades logo abaixo. Realmente isso acontecia no passado, mas a prática mudou há algumas décadas (por volta dos anos 50 do século passado).

Hoje os banheiros contam com um reservatório para os dejetos, que é esvaziado toda vez que o avião pousa. O volume desses tanques e dos reservatórios de água são constantemente monitorados pela tripulação, pois, se houver algum problema, será preciso pousar o quanto antes.

Podem ocorrer vazamentos e, se isso acontecer, os dejetos chegam ao solo em formato de gelo azul. São casos raros, dizem as empresas (veja mais detalhes no final deste texto).

Imagine como deve ser um verdadeiro incômodo um vazamento de fezes e urina em um ambiente fechado a milhares de metros de altitude. Por isso, existem sensores nos tanques do avião que avisam se houver qualquer problema com eles.

Localização da válvula para retirada de dejetos e limpeza do tanque do avião (Foto: Alexandre Saconi)

Para onde vai tudo?

Inicialmente, ao ser apertado o botão da descarga, é formado um vácuo que suga os dejetos para o tanque do avião. Quando ele está no ar, esse vácuo é formado pela diferença de pressão entre o lado de dentro e o de fora da aeronave. Quando está em solo, é acoplado um equipamento que auxiliará nessa sucção.

Esses dejetos vão para tanques onde ficam armazenados durante todo o voo. A quantidade e as dimensões dos tanques variam de acordo com o tamanho e capacidade de cada avião.

No caso do A320, utilizado nas rotas domésticas da Latam, o tanque fica na parte traseira do avião, sob o assoalho, e tem capacidade para até 170 litros.

Tanque de dejetos de um A320, localizado sob o assoalho (Foto: Alexandre Saconi)

Para esvaziar esse reservatório, quando o avião está em solo é acoplado um equipamento que retira esses dejetos por meio da gravidade. Geralmente, um pequeno caminhão é o responsável por este serviço, que também inclui injetar um pouco de água no tanque para a limpeza e adicionar desinfetante.

Em seguida, esse material é levado para ser tratado antes de voltar à natureza. No geral, os aeroportos e centros de manutenção possuem estações de tratamento onde os dejetos são depositados.

Gelo azul

Os aviões não despejam mais o seu esgoto no ar durante o voo. Os dejetos ficam armazenados até o pouso. Entretanto, há registros de vazamentos que formaram pedras de gelo azul que caíram sobre casas e pessoas no decorrer dos anos.

O gelo é formado pelo líquido e pelos dejetos que eventualmente vazaram dos tanques. A cor azul é típica do material desinfetante utilizado.

Como os aviões voam em altitudes mais elevadas, esse material vai se acumulando e congelando. Quando é feita a aproximação para o pouso, ele pode se soltar e cair sobre casas ou pessoas, mas isso é raro de acontecer.

Limpeza do tanque de dejetos de aviões: o esgoto desce por um cano para outro reservatório
para ser descartado (Imagem: Divulgação/Força Aérea dos EUA)

Curiosidades

• Um A320 conta com um tanque de 170 litros para receber os dejetos.
• Um Airbus A330 possui dois tanques com 400 litros cada. Já um Boeing 777 tem três tanques, enquanto um 747 possui quatro desses reservatórios de dejetos.
• A quantidade de água necessária para dar a descarga é baixo, próximo ao de um copo.
• Antigamente, os banheiros dos aviões funcionavam como banheiros químicos, como aqueles de grandes eventos.
• Durante o pouso, a pressão dentro do sistema de dejetos aumenta, podendo jogar no ar bactérias e germes do esgoto do avião. Por isso o desinfetante é tão importante, até mesmo para evitar que esses organismos se espalhem pelo ar.
• Os banheiros dos aviões modernos não são capazes de sugar e prender uma pessoa. Isso pode ter ficado no imaginário popular devido a cenas da cultura pop, mas o sistema não consegue prender uma pessoa no assento.

Válvula para retirada de dejetos e limpeza do tanque do avião, localizada na parte
de trás da aeronave (Imagem: Alexandre Saconi)

Via Alexandre Saconi (Todos a Bordo/UOL) *Com matéria publicada em 03/01/2021 - **Fonte: Marcos Melchiori, gerente sênior do Latam MRO (Maintenance, Repair and Overhaul, ou Centro de Manutenção, Reparo e Revisão)