O vento desempenha um papel importante no voo. Mas qual é exatamente a relação entre vento e asas? É um casamento feliz ou decolagens com vento são perigosas?
Os aviões decolam contra o vento?
As aeronaves não precisam decolar contra o vento, mas isso ajuda! A decolagem contra o vento dá à aeronave um impulso extra no céu, proporcionando uma distância de decolagem mais curta e uma taxa de subida mais alta.
O ar é um fluido e é frequentemente comparado à água quando se discutem conceitos associados ao voo. Cada parte de uma aeronave é projetada para minimizar ondulações no fluxo de ar e, com essa lógica, alguém poderia pensar que um vento contrário criaria resistência, tornando a decolagem mais difícil.
Qualquer pessoa que já tenha tentado segurar um guarda-chuva com firmeza em um dia ventoso também pode chegar à mesma conclusão de que o vento prejudicaria um avião que tentasse decolar, mas, como qualquer piloto lhe dirá, o oposto é que é verdade.
Elevador (Lift)
Uma das primeiras coisas que um piloto novato aprende na escola de solo é a mecânica da sustentação; como a aeronave é sugada para o ar e permanece lá. A sustentação é o batimento cardíaco de um avião e é o que, em última análise, permite que a aeronave anule a gravidade por um curto espaço de tempo.
Ventos contrários (Headwinds)
Um vento contrário ajuda a gerar sustentação . Mais ar sobre a asa é igual a mais sustentação e maior velocidade no ar. Há uma distinção importante entre velocidade no solo e velocidade no ar. Velocidade no solo é a velocidade com que um veículo viaja no solo. Por exemplo, o velocímetro de um carro mede a velocidade no solo. Velocidade no ar é a velocidade com que um veículo viaja no ar e, portanto, é medida em nós, a mesma unidade do vento.
No cockpit, durante a decolagem, o piloto define o impulso necessário e monitora a 'velocidade indicada' conforme ela se enrola na frente deles. Uma vez que a velocidade de rotação é alcançada, vamos nomear 130 nós por exemplo, o piloto puxa suavemente a coluna de controle, a sustentação faz sua mágica e 'hurrah!' eles estão no ar!
Um vento contrário fluindo sobre as asas durante esses momentos criaria mais sustentação. À medida que mais ar passa sobre o vento por segundo, nossa velocidade no ar aumenta e o tempo necessário para atingir 130 nós é reduzido.
Então, a decolagem é possível com ventos calmos, mas um vento forte de proa significa menos pista usada e uma subida ansiosa após a decolagem. Um vento de proa pode ter uma contribuição tão significativa para a sustentação em aeronaves mais leves que pode fazer com que um avião estacionado decole sozinho se não for estacionado corretamente, como você pode ver no vídeo abaixo.
Ventos favoráveis (Tailwinds)
Então, geralmente, decolar contra o vento é uma coisa boa, facilitando o trabalho do piloto. Como seria de se esperar, o inverso é verdadeiro para um vento de cauda (vento vindo de trás de você).
Todas as aeronaves são projetadas para serem aerodinâmicas, tendo 'um formato que reduz o arrasto do ar que passa'. O arrasto age na direção oposta ao movimento do veículo, como uma mão invisível tentando nos segurar na pista.
Para voar, a sustentação e o movimento para frente devem ser maiores que o arrasto e a gravidade. Então, para minimizar o arrasto, a aeronave tem um formato escorregadio que ajuda o ar a fluir sobre as asas sem ser perturbado. Mas a asa só gerará sustentação se o fluxo de ar for da frente para trás.
O fluxo de ar é criado sempre que a aeronave se move para frente, mas um vento de cauda torna a aceleração do fluxo de ar muito mais lenta. Com um vento de cauda, a jornada do ar da frente para trás da asa não é tão fácil. Portanto, menos sustentação é gerada, resultando em um tempo de aceleração mais longo e menor controlabilidade da aeronave.
Em pistas curtas, um vento de cauda pode degradar tanto o desempenho que a decolagem deve ser proibida. Antes de se alinhar na pista, a tripulação deve ser capaz de garantir que não só pode decolar com segurança, mas também parar a uma distância segura se tiver que rejeitar a decolagem.
"Quando tudo parece estar contra você, lembre-se de que o avião decola contra o vento, não a favor dele", disse Henry Ford.
É perigoso voar em dias de vento?
Como muitos leitores devem lembrar, no final de 2019, a tempestade Ciara atingiu a Europa e trouxe ventos enormes com ela. Você pode se perguntar se a direção do vento afeta o tempo de voo. Durante a tempestade Ciara, o voo mais curto de Nova York para Londres foi registrado – chegando 80 minutos antes do horário previsto!
Enquanto estava no ar, os ventos de Ciara ajudaram a empurrar a aeronave da British Airways ao longo de sua rota, mas no solo a relação de um piloto com o vento é completamente diferente. Enquanto algumas equipes estavam estabelecendo novos recordes de tempo de voo, outras prestes a decolar ou pousar estavam tendo um dia muito difícil no trabalho!
Felizmente, não há um limite designado de vento contrário para a decolagem e para passageiros sortudos o suficiente para voar de uma pista alinhada com o vento nesses dias tempestuosos, as decolagens podem prosseguir normalmente. Isso, é claro, assumindo que o vento seja constante.
Cisalhamento do vento (Wind shear)
Quando o vento "varia e volta", isso é chamado de rajada, mas quando ocorre uma rápida mudança de direção e velocidade, o resultado é algo que causará arrepios na espinha de qualquer um que já tenha passado por isso: cisalhamento do vento.
O cisalhamento do vento pode ser muito perigoso, especialmente em um ponto crítico de segurança do voo, como decolagem ou pouso, e será motivo para uma arremetida imediata se for experimentado na aproximação final. Sua direção e força são totalmente imprevisíveis e causaram pelo menos 28 acidentes e 700 fatalidades entre 1970 e 1985.
Como sempre, seu piloto será treinado para lidar com tais cenários caso eles surjam, mas muitas aeronaves hoje são capazes de detectar tal mudança no vento antes que ele atinja a aeronave. Isso é chamado de alerta preditivo de cisalhamento do vento e é uma tecnologia relativamente nova, tendo sido inventada apenas em 1994.
Este sistema usa o efeito Doppler, a teoria que explica a mudança do som de uma ambulância que passa, para detectar mudanças rápidas no ar e ajudar a tripulação a evitá-las. Mais informações sobre como o efeito Doppler é usado podem ser encontradas aqui no site da Honeywell.
E quanto aos ventos cruzados?
Embora as aeronaves não sejam geralmente limitadas por ventos contrários, o vento de qualquer outra direção tem uma extremidade superior da escala. Isso inclui ao taxiar e até mesmo para abrir as portas da aeronave! Então você pode ter pousado com segurança, mas não conseguir desembarcar da aeronave até que o vento se acalme.
O impacto do vento em uma aeronave depende de quantos graus à esquerda ou à direita do nariz ele está e com qual força. Qualquer vento que sopra através da aeronave (ou seja, não é um vento de proa ou de cauda) é conhecido como vento cruzado.
Ventos cruzados máximos (Maximum Crosswinds)
O vento cruzado máximo para decolagem e pouso difere para cada aeronave. O vento cruzado máximo demonstrado de um Cessna 172 é de 15 nós, enquanto o vento cruzado máximo para um A320 é de 38 nós, aproximadamente 47 mph. Ventos com essa força são conhecidos como vendavais, e gotas de chuva voando nessa velocidade machucariam sua pele.
O maior avião de passageiros do mundo , o Airbus A380, tem um envelope ainda mais impressionante e demonstrou pouso em ventos cruzados de até 51 nós/59 mph. Esse é o tipo de vento que começa a arrancar árvores do chão!
Técnicas de vento cruzado
Ventos cruzados leves de 5 nós ou menos são quase imperceptíveis, mas qualquer coisa mais forte pode tornar o controle direcional desafiador. Cada aeronave tem técnicas de vento cruzado recomendadas; algumas incentivam a decolagem com a coluna de controle apontando para o vento, enquanto outros tipos recomendam apenas o leme para controlar o desvio lateral.
Este vídeo mostra pilotos tentando pousar nessas condições e demonstra o quão difícil pode ser manter-se em linha reta na linha central da pista.
Testando os Limites
Fabricantes de aeronaves e deuses do céu, também conhecidos como pilotos de teste, determinam os limites da aeronave antes da produção para criar um "envelope" de segurança. Ao voar dentro dessa faixa de limites, o piloto médio será capaz de manusear a aeronave com segurança.
Durante o teste, o avião é empurrado o mais forte que pode. Máquinas dobrarão as asas até encontrarem o ponto de encaixe e os testadores arrastarão deliberadamente a cauda da aeronave ao longo da pista para ver os efeitos.
Você pode ter notado antes que o limite de vento cruzado do Cessna 172 é o 'máximo demonstrado'. Embora este possa ser o maior pouso com vento cruzado realizado por um piloto de teste, alguns pilotos de C172 alegaram pousá-lo em ventos com o dobro desta força! Esta terminologia deixa a limitação a critério do piloto.
Se você estiver interessado em saber o que uma aeronave passa durante o processo de teste, assista a este vídeo para ver mais de perto:
Via Vitória Bottomley (Aerocorner)
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