AERONAVES (INDÚSTRIA AERONÁUTICA)

AERONAVES

AVIÕES

HELICÓPTEROS

DRONES

AEROMODELOS

PLANADORES

BALÕES

CONVERTIPLANOS

INTRODUÇÃO

Uma aeronave é qualquer veículo, equipamento ou aparelho capaz de se manter em voo por algum tempo, desempenhando funções de transporte aéreo de passageiros e de carga; de pesquisa científica; de transporte aeromédico; de policiamento e de fiscalização em geral; de patrulha aérea militar, de logística militar e de combate; de busca e salvamento; de captação de imagens para diversos fins; de turismo e de aerodesporto; dentre outras. Os representantes mais comuns dessa categoria ou grupo de veículos são os aviões, os drones, os helicópteros, os aeromodelos, os planadores, os balões e os convertiplanos, nesta sequência, dos mais utilizados para os menos utilizados, dos mais populares para os menos populares ou dos mais conhecidos para os menos conhecidos.

A grande maioria das aeronaves é capaz de alçar voo por meios próprios. A única exceção conhecida é o planador, mas até uma parte dos planadores possui motores capazes de tracioná-los, são os chamados motoplanadores. De modo geral, as aeronaves contrabalançam a força da gravidade do planeta utilizando o conceito de sustentação aerodinâmica por meio do fluxo contínuo relativo de ar em um ou vários aerofólios ou asas ou se mantêm no ar por meio do uso de ar quente ou gás mais leve que o ar atmosférico, como o gás hélio, por exemplo. Por uma razão de praticidade, a grande maioria das aeronaves usa o conceito de sustentação aerodinâmica para desempenhar suas funções.

Apesar de foguetes e mísseis também serem capazes de percorrer trechos na atmosfera, não são normalmente considerados aeronaves por não terem asas e terem que contar com o empuxo ou impulso dos gases queimados como meio primário de sustentação.

A atividade humana que se relaciona com o uso de aeronaves é chamada de aviação. Aeronaves tripuladas são controladas por pelo menos um piloto a bordo, enquanto aeronaves não tripuladas são comandadas por controle remoto ou controladas autonomamente por computadores a bordo, neste caso com funções pré-programadas.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

De modo geral, as aeronaves são veículos, equipamentos ou aparelhos capazes de se manter em voo por algum tempo, desempenhando funções de transporte aéreo de passageiros e de carga; de pesquisa científica; de transporte aeromédico; de patrulha aérea militar, de logística militar e de combate; de busca e salvamento; de policiamento e fiscalização em geral; de captação de imagens; de turismo e de aerodesporto; dentre outras.

As aeronaves são divididas ainda de outra forma, elas são classificadas em dois subgrupos, a saber:

• Aeródinos – Formados por aeronaves que se sustentam no ar utilizando o conceito de sustentação aerodinâmica, seja pela Teorema de Bernoulli ou seja pela Terceira Lei de Newton, ou ambos, como sustentam muitos estudiosos do assunto. Nesse caso as reações de sustentação aerodinâmica surgem pelo fluxo contínuo e relativo do ar sobre os aerofólios ou asas das aeronaves. O termo “relativo” não está aqui ao acaso, isso significa que, na verdade, é a aeronave que se move dentro da atmosfera, em vez da atmosfera se mover em torno da aeronave. Dentre todos os tipos de aeronaves, o avião é o mais comum, o mais popular, pois transporta um número muito maior de passageiros e cargas, mas cada tipo de aeronave tem sua importância própria. Por exemplo, o helicóptero é o único tipo de aeronave capaz de desempenhar de forma satisfatória funções policiais, aeromédicas, executivas, governamentais e jornalísticas sobre regiões metropolitanas.
• Aeróstatos – Formados por aeronaves que se sustentam no ar devido ao princípio físico do cientista Arquimedes, que afirma que todo corpo em um meio fluido recebe um empuxo ou força para cima cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Assim, esse subgrupo é formado pelos balões e dirigíveis. Eles usam ar quente, gás hélio ou gás hidrogênio, dentro de um invólucro fechado ou semifechado, para se manter no ar, mas enquanto os balões se submetem ao capricho dos ventos para se deslocarem os dirigíveis empregam motores com hélices acopladas para se moverem de um ponto “a” até um ponto “b” escolhido previamente.

TIPOS DE AERONAVES

Existem dezenas de tipos de aeronaves. No entanto, estão sendo citados aqui somente os tipos mais conhecidos:

• Aviões – Eles são conhecidos também como aeronaves de asa fixa ou aeroplanos. Em inglês os termos usados são plane ou airplane, com as pronúncias plêin ou érplein. Em espanhol os termos usados são avión ou aeroplano. De modo geral, mas não sempre, as operações de pouso e decolagem se dão por meio de uma pista de pouso pavimentada ou de leito natural com um comprimento necessário para que ocorra uma aceleração, com consequente fluxo contínuo relativo de ar sobre as asas, suficiente para a decolagem. Existem também aeronaves capazes de pousar e decolar sobre a água de rios, lagos e mares, são os chamados hidroplanos, com trem de pouso com flutuadores. Além disso, há curiosos tipos de aeronaves de asas fixas de alto desempenho capazes de pouso e decolagens verticais, entre eles o clássico caça-bombardeiro British Aerospace Harrier e o moderníssimo caça-bombardeiro Lockheed Martin F-35 Lighning II.
• Drones – Eles são conhecidos também como VANT’s – Veículos Aéreos Não Tripulados. Um drone é uma aeronave não tripulada, de pequeno ou médio porte, de asa fixa ou asa (s) rotativa (s), de propulsão elétrica ou a combustão interna, tracionada ou impulsionada, controlada e/ou rastreada remotamente por meio de aparelhos e/ou equipamentos eletrônicos com o uso de ondas eletromagnéticas.
• Helicópteros – Conhecidos também como aeronaves de asas rotativas, os helicópteros são veículos aéreos ou equipamentos capazes de transportar pessoas e/ou cargas por meio do movimento de rotores fixados sobre suas fuselagens, movidos por motores a pistão ou motores turboshaft, estes semelhantes aos motores turboélice. Os seus rotores giram no plano horizontal, assim eles possuem capacidade de pouso e decolagem verticais, o que lhes possibilita uma grande flexibilidade de operação sobre locais desprovidos de pistas de pouso, bastando uma pequena área livre, fixa, robusta e estável para lhe servir de heliponto ou heliporto. Há também casos de helicópteros que pousam sobre helipontos fixados em embarcações e plataformas de petróleo.
• Aeromodelos – Eles são aeronaves não tripuladas, de pequeno porte, de asa fixa ou asa (s) rotativa (s), de propulsão elétrica ou a combustão interna, tracionada ou impulsionada, controlada e/ou rastreada remotamente por meio de aparelhos e/ou equipamentos eletrônicos com o uso de ondas eletromagnéticas. Poucas diferenças conceituais separam os aeromodelos dos drones. De modo geral, o termo aeromodelo é usado para designar uma aeronave voltada para o uso recreativo, enquanto o drone pode ter uso mais amplo, seja como utilitário agrícola, de prospecção, de captação de imagens em geral, uso militar e policial variado, dentre vários outros usos.
• Planadores – Eles são aeronaves de asas fixas, com ou sem propulsão própria, usadas para treinamento de novos pilotos ou para simples aerodesporto. A maioria dos planadores não tem propulsão própria. No caso dos planadores sem propulsão própria, a decolagem e a subida são realizadas por meio da tração de um avião, que puxa o planador com um cabo até certa altitude e então solta o planador, que passa então a planar, literalmente, usando as correntes convectivas ou ascendentes de ar quente para se manter por mais tempo no ar, planando. Um detalhe curioso, as asas deltas também podem ser consideradas planadores, embora neste caso elas sejam liberadas a uma altura razoável, a partir de montanhas ou morros.
• Balões e dirigíveis – Os balões ou dirigíveis são veículos menos pesados que o ar. Eles usam ar quente ou gases mais leves que o ar atmosférico para se manter no ar. A principal diferença entre os balões e os dirigíveis é a capacidade direcional dos dirigíveis, conseguida com o uso de um motor acoplado a uma hélice. Assim, o dirigível não fica à mercê da direção dos ventos e pode percorrer trechos pré-determinados.
• Convertiplanos – Essas aeronaves não se encaixam no conceito de avião e nem no conceito de helicóptero. É um conceito de aeronaves híbridas, que combina as funcionalidades das asas fixas dos aviões e das asas rotativas dos helicópteros. Elas têm basicamente dois modos de operação, o modo avião, com o motor posicionado na horizontal, e o modo helicóptero, com o motor posicionado na vertical. Elas possuem a característica de pouso e decolagem em locais desprovidos de infraestrutura aeroportuária, como se fosse um helicóptero, e a característica de velocidade de cruzeiro e alcance de um avião turboélice, bem mais altos que os apresentados por um helicóptero.

HISTÓRIA DA AVIAÇÃO

A história da aviação remonta ao século III antes do nascimento de Jesus Cristo, com o balão inventado pelos chineses para fins militares de aviso ou sinalização aos demais combatentes sobre a proximidade de inimigos. Mas o desejo de voar está presente na humanidade provavelmente desde o dia em que o homem pré-histórico passou a observar mais atentamente o voo dos pássaros e de outros animais voadores. Ao longo da história há vários registros de tentativas mal sucedidas de voos, algumas engraçadas ou ridículas, outras trágicas e sérias. Alguns até tentaram voar imitando pássaros, usando um par de asas (que não passavam de um esqueleto de madeira e penas, imitando as asas dos pássaros), colocando-os nos braços e balançando-os.

Muitas pessoas acreditavam que voar fosse impossível e que era um poder além da capacidade humana. Mesmo assim o desejo existia e várias civilizações contavam histórias, lendas ou tradições de “pessoas ou seres alienígenas, angelicais ou demoníacos” dotados de poderes “tecnológicos, divinos ou malignos” que podiam voar, ou pessoas que foram carregadas ao ar por animais voadores. Entre os exemplos bíblicos e clássicos de tradições sobre “carruagens voadoras” está a do profeta Elias, no Livro de Reis, no Antigo Testamento, que foi levado ao céu em corpo vivo, sem ter “experimentado a morte”, para outra dimensão ou lugar. Outro exemplo de tradição bíblica relacionado ao tema é a Torre de Babel, criada para satisfazer o desejo humano de “chegar ao céu”.

Um exemplo mítico, desta vez deliberadamente criado com simples objetivo de entretenimento, é a lenda de Dédalo e Ícaro. Assim Dédalo, aprisionado na ilha de Minos, construiu asas feitas com penas e cera para si próprio e seu filho. Porém Ícaro aproximou-se demais do Sol e a cera das asas derreteu, fazendo-o cair no mar e morrer.

Muito provavelmente foi o artista e inventor italiano Leonardo da Vinci (pronuncia-se da Vínti) a primeira pessoa a se dedicar seriamente a projetar uma máquina capaz de voar carregando um ser humano, embora sem sucesso. Um suposto voo bem sucedido de um balão de ar quente teria sido o da passarola construída por Bartolomeu de Gusmão, um português nascido no Brasil colonial, que teria alçado voo em 1709 na corte de Dom João V de Portugal, em Lisboa, porém não há descrições totalmente confiáveis e detalhadas do aparelho, provavelmente porque foram destruídas pela Inquisição.

Há uma controvérsia no mundo ocidental sobre o primeiro voo do chamado mais pesado que o ar, geralmente os franceses e brasileiros atribuindo ao projetista brasileiro Alberto Santos Dumont a invenção do primeiro avião totalmente operacional, devidamente homologado pelo Aeroclube da França, em 1906, enquanto os americanos atribuindo aos irmãos Orville Wright e Wilbur Wright a criação, em 1903, daquilo que dizem ser um avião, embora esteja claro que a máquina fosse incapaz de alçar voo por meios próprios, precisando de uma catapulta para o impulso inicial, já que sua motorização fosse pouco potente. Assim, se um rigor científico maior fosse usado para definir o que os irmãos americanos inventaram, talvez seja o caso de classificá-lo no subgrupo dos planadores, neste caso um motoplanador, não um avião.

Então, na prática foi o voo do 14-Bis, em Paris, na França, o primeiro voo de um avião na história da aviação registrado, publicado, testemunhado, homologado e sem artifícios externos para decolagem. Especialistas argumentam sobre as implicações do uso de trilhos e catapultas nas operações de decolagem das aeronaves dos irmãos Wright e, por outro lado, sobre o amplo testemunho do voo do 14-Bis em Paris pelo público e autoridades de aviação.

Enquanto isso, os irmãos Wright não realizaram voos públicos, buscando realizar seus voos sozinhos ou com a presença de poucas testemunhas, embora tenham tentado realizar demonstrações para as forças armadas dos Estados Unidos, da França, do Reino Unido e da Alemanha, sem sucesso, buscando evitar o "roubo de informações" por parte de outros aviadores e em busca de aperfeiçoar a aeronave o suficiente para obter a patente de seu avião. Um detalhe importante, curioso e irônico, o brilhante projetista brasileiro Alberto Santos Dumont colocava todas as suas invenções no domínio público, pois, segundo ele, já era rico, não precisava de mais dinheiro, seu pai era dono de fazendas no Brasil, e queria que suas invenções promovessem o progresso da humanidade.

A história moderna da aviação é complexa. Desenhistas de aeronaves esforçaram-se para melhorar continuamente suas capacidades e características tais como alcance, velocidade, capacidade de carga, facilidade de manobra, dirigibilidade, segurança e custos operacionais, entre outros. Aeronaves passaram a ser feitas de materiais cada vez menos densos e mais resistentes. Anteriormente feitas de madeira, atualmente a grande maioria das aeronaves usa ligas aeronáuticas de alumínio, titânio, aço e materiais compostos de fibra de carbono e fibra de vidro. Acredita-se que no futuro praticamente todos os principais projetos de aeronaves homologadas serão fabricados de material composto.

Recentemente, computadores têm contribuído fortemente para a criação e o desenvolvimento de novas aeronaves e componentes, reduzindo o tempo de criação e desenvolvimento de aviões e helicópteros, de dez para cinco anos, em média.

MAIS LEVES QUE O AR

OS BALÕES

Acredita-se que os balões sejam os primeiros tipos de aeronaves inventados pelo ser humano. Um inflamador, geralmente a gás combustível, aquece e mantém aquecido o ar dentro do invólucro do balão. Assim, o ar aquecido torna-se menos denso que o ar externo, ao seu redor, o que faz o balão alçar voo. O problema é que, geralmente, o balão é guiado pelas correntes de vento, isto é, uma pessoa não pode "pilotar" o balão, apenas controlá-lo de forma limitada.

Balões possuem uma capacidade muito pequena de carga, podendo carregar de duas a no máximo sete pessoas, dependendo do volume do compartimento de ar quente. Seu alcance, ou, mais precisamente, o tempo máximo de voo de um balão, é limitado pela quantidade de combustível carregado a bordo, que não é muito.

OS DIRIGÍVEIS

Os dirigíveis são aeróstatos que fazem uso de um gás menos denso que o ar atmosférico, geralmente o hélio. O gás é lacrado em uma câmara de ar de dimensão suficientemente grande para permitir sua sustentação. Normalmente carregam mais peso do que balões não dirigíveis, até dez pessoas em determinados modelos atuais ou peso similar de carga paga podem ser carregadas sem dificuldades.

Dirigíveis diferenciam-se dos balões pelo fato de que a rota de voo de um dirigível não somente pode ser controlada, como também sua velocidade. Isto porque dirigíveis possuem motores acoplados a hélices, que o tracionam ou impulsionam, complementados por lemes direcionais. Um dirigível moderno pode atingir velocidades de até 100 km/h, nos modelos mais potentes.

MAIS PESADOS QUE O AR

Aeronaves mais pesadas que o ar usam aerofólios ou asas como meio de sustentação. A grande maioria é capaz de alçar voo por meios próprios. Tais aeronaves são chamadas de aeródinos.

AVIÕES

Aviões ou aeronaves de asas fixas alçam e sustentam voo através de reações aerodinâmicas que acontecem quando o ar, em termos relativos, passa em determinada velocidade pelas suas asas. Todo avião necessita de um trecho plano de pista pavimentada ou de terra, geralmente parte de um aeródromo ou aeroporto, para conseguir alcançar a velocidade necessária para a decolagem, bem como para frear seguramente em uma aterrissagem.

Alguns aviões são capazes decolar e pousar na água, como rios, lagos e mares. Eles são conhecidos como hidroplanos.

De modo geral, os aviões podem ser tracionados por motores a combustão interna, como no caso dos motores a pistão, turboélice e jato, ou podem ser tracionados por motores elétricos, esta uma tecnologia mais recente e ainda em fase de desenvolvimento para se tornar tecnicamente e economicamente viável, com alguns exemplos já práticos.

Os aviões a pistão e tuboélice, seja monomotores, bimotores, trimotores ou quadrimotores, fazem uso de motores de combustão interna, que, por sua vez, fazem girar hélice ou hélices, que cria a tração necessária para a movimentação da aeronave. Eles possuem velocidades e alcances inferiores aos aviões a jato, mas possuem características de flexibilidade maior para pousos e decolagens em pistas curtas ou médias. Sua operação, no entanto, tende a ser mais econômica em viagens intermunicipais e interestaduais do que aviões a jato.

De modo geral, os aviões a jato fazem uso de motores a reação, geralmente compostos por compressores, câmara de combustão interna e turbina para a criação da força necessária para a movimentação da aeronave para frente usando o princípio de ação e reação. Normalmente, os aviões a jato criam um empuxo maior do que aviões que fazem uso de hélices. Devido a sua maior compacidade, menor complexidade e maior eficiência em altitudes elevadas, as aeronaves a jato podem ser construídas para percorrer trechos mais longos, em velocidade superior, geralmente em rotas interestaduais, internacionais e intercontinentais.

Por convenção científica, é comum o uso do termo empuxo para designar a força gerada pelos motores a jato e o uso do termo tração para designar a força gerada pelos motores turboélice e a pistão. Os motores a reação ou motores a jato são mais eficiente em altitudes elevadas, acima de 10.000 metros, enquanto os motores turboélice e a pistão são mais eficientes abaixo de 10.000 metros.

Grandes aviões intercontinentais, como o Airbus A380 e o Boeing 747, por exemplo, também chamados de widebodies ou jumbos, podem transportar centenas de passageiros, podendo percorrer distâncias de 13.000 quilômetros, ou até mais, sem necessidade de reabastecer.

Aviões a jato desenvolvem elevadas velocidades de cruzeiro, entre 700 km/h a 1.000 km/h, enquanto os turboélices são um pouco limitados neste aspecto, com velocidades variando entre 400 km/h e 700 km/h, e os aviões a pistão com velocidades mais modestas, entre 200 km/h e 400 km/h, dependendo do modelo. Numa operação de aterrissagem, devido a seu formato otimizado para a aerodinâmica de alta velocidade, o avião a jato faz grande uso de dispositivos hipersustentadores, como flaps e slats nas asas, para permitir a redução de velocidade sem perda sustentação.

Os aviões supersônicos são todos aqueles capazes de ultrapassar a chamada barreira do som, de cerca de 1.200 km/h. Geralmente, são aviões militares, já que as várias tentativas de produzir em larga escala aviões civis de altíssima performance falharam, seja por razões técnicas seja por razões econômicas.

HELICÓPTEROS

Os helicópteros alçam e sustentam voo graças aos seus rotores, que agem como asas rotativas e também propulsionam a aeronave. Helicópteros possuem extrema manobrabilidade, podendo pairar no ar, por exemplo. A maioria dos modelos de helicópteros possui um rotor traseiro, conhecido também como rotor de cauda, contrapondo-se ao torque do rotor principal, evitando que toda a fuselagem ou corpo principal do helicóptero gire em sentido contrário ao rotor principal, em seu eixo vertical, sem controle. O rotor de cauda também faz as funções de leme. Mas existem também modelos de helicópteros sem rotor de cauda, que fazem o uso de um fluxo de ar contínuo gerado por um blower para manter o controle da aeronave. Esta tecnologia é conhecida como NOTAR – No Tail Rotor ou, traduzindo, sem rotor de cauda.

Helicópteros podem decolar e pousar verticalmente, sem a necessidade de pistas de pouso e decolagem das quais os aviões necessitam. Porém, helicópteros possuem velocidades modestas, geralmente de 200 km/h até 300 km/h, e possuem alcance e capacidade de carga limitados.

PLANADORES

O funcionamento de um planador é essencialmente a mesma de um avião, exceto que o planador não possui motores. Isto torna a decolagem por meio próprios impossível para um planador. A maioria dos planadores precisa ser tracionada (puxada) por outro avião. Entretanto, existem tipos de planadores com motores próprios, os motoplanadores, capazes de decolar e subir até uma altitude adequada, na qual os motores são desligados e então a aeronave passa a planar, literalmente.

Uma vez no ar, o piloto de planador procura controlá-lo através de correntes de ar convectivas ou ascendentes provenientes do solo aquecido, ou de correntes orográficas, com o intuito de maximizar a distância a ser percorrida ou a sua permanência em voo. Planadores possuem alcance limitado por esses fatores climáticos e, embora tivessem sido usados pelos aliados na Segunda Guerra Mundial para desembarque rápido de tropas e armamentos, são mais usados hoje em dia como aeronave de treinamento de pilotos civis e militares e para aerodesporto.

USO DAS AERONAVES

USO CIVIL

Aeronaves civis são todas as que cumprem missões não militares. São inúmeras as atividades possíveis para aeronaves civis, entre elas o transporte de passageiros e cargas leves, o transporte aeromédico, o uso policial e de combate a incêndios florestais, o transporte de valores, a pulverização agrícola, as coberturas jornalísticas, a fiscalização ambiental, a captação de imagens, a pesquisa científica, o uso em atividades turísticas de voos panorâmicos, o uso desportivo e de passeio, entre outras.

USO MILITAR

Aeronave militares são todas as que cumprem missão não civis. São várias atividades possíveis para aeronaves militares. Na medida em que as nações conseguem manter um baixo nível de tensões militares e governamentais, o uso de aviões militares passa a ter um cunho mais humanitário, embora os treinamentos militares e a vigilância de rotina de territórios não cesse.

O número de aeronaves de uso militar é relativamente pequeno quando comparado ao número de aeronaves de uso civil. Estão incluídas nesta subcategoria caças, helicópteros, aviões cargueiros ou de logística e outros aviões especialmente criados com intuito militar, bem como aviões e helicópteros fabricados para uso civil, mas modificados para usos militares, como transporte logístico de carga e soldados e treinamento de pilotos.

Aqui no Brasil, é comum o uso de aeronaves militares para atendimento médico à população em regiões mais isoladas, afastadas dos grandes centros urbanos; transporte de órgãos para transplante; apoio logístico em dias de eleições; transporte de autoridades governamentais em serviço; combate a incêndios florestais (menos do que deveria...); busca e salvamento em geral, principalmente para vítimas de acidentes aéreos; apoio logístico aos corpos de bombeiros e polícias em operações diversas; dentre outras missões.

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REFERÊNCIAS E SUGESTÃO DE LEITURA

• Revista Aeromagazine: https://aeromagazine.uol.com.br/artigo/cuidados-ao-entrar-e-sair-de-um-helicoptero_4502.html

• Wikipédia: https://pt.wikipedia.org/wiki/Aeronave

• Revista Aeromagazine: https://aeromagazine.uol.com.br/artigo/dicas-do-que-fazer-ao-adquirir-uma-aeronave_4500.html

• Airbus (divulgação): Imagem

• Boeing (divulgação): Imagem

• Wikimedia: Imagens