AEROFÓLIO (INDÚSTRIA AERONÁUTICA)

julho 13, 2026

AIRFOIL (EM INGLÊS AMERICANO)
AEROFOIL (EM INGLÊS BRITÂNICO)
AEROFÓLIO (PORTUGUÊS BRASILEIRO)
PERFIL ALAR (PORTUGUÊS EUROPEU)
PERFIL AERODINÂMICO (EM PORTUGUÊS)
ASA E ESTABILIZADOR HORIZONTAL

INTRODUÇÃO

Um aerofólio é uma superfície aerodinâmica estrutural projetada para gerar um efeito específico em um veículo aéreo, terrestre ou náutico a partir do fluxo de ar relativo que escoa sobre sua superfície. Ele é uma parte fundamental de uma aeronave qualquer, é fundamental também no automobilismo esportivo e/ou desportivo e pode ser usado também em automóveis de passeio e barcos, dependendo do objetivo principal de seu projeto, se for o caso de melhorar sua aerodinâmica ou dar-lhe movimento.

Ele é uma parte, peça ou componente estrutural de um veículo aéreo projetado para gerar um efeito de sustentação aerodinâmica, estabilidade vertical e lateral, desvio lateral intencional (mudança de direção) ou projetado para melhorar a aerodinâmica e aderência de um veículo terrestre, dependendo do objetivo principal de seu projeto, principalmente no caso do automobilismo esportivo e/ou desportivo, além de ser possível dar movimento à embarcação.

Geralmente, no contexto da aviação, ele é um componente estrutural (geralmente considerado uma parte estrutural) de formato aerodinâmico que interage com o fluxo de ar relativo que escoa sobre si no sentido de gerar uma força de sustentação, como a asa, por exemplo, dar estabilidade de atitude ao avião, como o estabilizador horizontal, por exemplo, ou resultar na mudança de direção intencional, como o estabilizador vertical, com seu respectivo leme de direção.

De modo geral, no contexto da indústria automobilística e/ou automotiva, ele também é um componente estrutural de formato aerodinâmico que interage com o fluxo de ar relativo que escoa sobre si, mas neste caso específico no sentido de resultar em um “aumento de peso” momentâneo do veículo, consequentemente melhorando a aderência dos pneus sobre a via ou piso para melhorar a estabilidade e dirigibilidade do veículo. Mas há casos também que o aerofólio automotivo é usado apenas para melhorar o CX ou coeficiente de penetração aerodinâmica, reduzindo, portanto, o arrasto aerodinâmico e, consequentemente, melhorando a performance.

A parte estrutural ou componente equivalente ao aerofólio, mas usada em embarcações, é o hidrofólio, também usada para resultar em mudança de direção ou melhoria de estabilidade, como o leme, por exemplo, usado em barcos e navios, mas neste caso específico a sua interação é com a água, ao invés de interagir com o ar. Mas há casos em que embarcações também usam aerofólios, como, por exemplo, os veleiros que usam o vento para gerar movimento, por meio de velas, mastros e cabos.

Por outro lado, os spoilers ou freios aerodinâmicos usados em aviões não são considerados aerofólios. Além disso, as pás de ventiladores residenciais também não são consideradas aerofólios. É uma questão conceitual e cada caso é um caso. Por exemplo, as hélices de um barco são consideradas hidrofólios, que são os equivalente náuticos dos aerofólios. As hélices de um avião são consideradas aerofólios. Entre os animais, o tubarão e o golfinho possuem membros equivalentes aos hidrofólios, são as barbatanas e nadadeiras, pois usam-nos para mudança de direção do seu movimento, “propulsão” e estabilidade, são os corpos hidrodinâmicos.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

O termo genérico aerofólio (português brasileiro) ou perfil alar (português europeu) é uma seção bidimensional delgada projetada para provocar um fluxo de ar ou gás (como, por exemplo, a hélice de um avião) ou variação na direção relativa do movimento de um fluido de gás ou ar. Note aqui que o uso da palavra “relativa” tem o sentido de dar ao leitor a noção de que, na verdade, é o veículo que se move, não o gás ou ar que se move, mas para efeito didático usa-se esse conceito de relatividade para facilitar o entendimento do leitor.

A reação do fluido sobre e sob o aerofólio devido à variação na quantidade / volume em movimento é uma força conceituada pela Lei de Newton, que será decomposta em ângulos pela direção de seu movimento. Mas não apenas a Lei de Newton (ação e reação) está envolvida neste fenômeno, o chamado Princípio de Bernoulli também é um dos componentes da sustentação aerodinâmica. Em princípio, quanto maior a quantidade / volume de um gás em movimento sobre e sob um aerofólio e quanto maior o diferencial de pressão e movimento de ar sobre (extradorso) e sob (intradorso) do aerofólio maior é o efeito aerodinâmico, ou seja, maior sustentação tem o avião.

Conhecido também como airfoil, em inglês americano, ou aerofoil, em inglês britânico, ele é um corpo aerodinâmico delgado capaz de gerar significativamente mais sustentação do que arrasto, além de possibilitar estabilidade direcional e de atitude (não confundir com altitude) e também provocar mudança de direção de um veículo aéreo.

As asas fixas dos aviões, incluindo seus respectivos ailerons e flaps; as asas rotativas (rotores) dos helicópteros; as velas de embarcações; as pás de hélices de aviões; os estabilizadores horizontais dos aviões, incluindo seus respectivos profundores; e os spoilers dos automóveis ou carros de corrida (não confundir com spoilers de aviões) são exemplos de aerofólios. Eles são equivalentes aos hidrofólios, mas naquele caso funcionam no ar e neste caso funcionam sob a água.

Quando orientado em um ângulo adequado, um corpo sólido e de formato delgado movendo-se através de um fluido deflete ou muda a direção do fluido que passa por ele, resultando em uma força no aerofólio na direção oposta à deflexão. Esta força é conhecida como força aerodinâmica, relacionada com a Leia da Ação e Reação de Newton, e pode ser decomposta em dois componentes: sustentação, perpendicular à velocidade da corrente livre e relativa, e arrasto, paralelo à velocidade da corrente livre. Geralmente, quanto mais delgado e quanto mais suave é a curvatura do corpo sólido menos arrasto ele provoca.

A sustentação em um aerofólio aeronáutico é principalmente resultado de seu ângulo de ataque, ou seja, a diferença entre o sentido / direção do vento relativo (preste atenção aqui na palavra “relativo” usada novamente) e a posição do perfil do aerofólio, chamada de corda. A maioria dos perfis aerodinâmicos requer um ângulo de ataque positivo para gerar sustentação, mas aerofólios com boa curvatura podem gerar sustentação com ângulo de ataque zero, como é o caso da grande maioria dos aviões. Os aerofólios têm formatos diferentes para diferentes velocidades: aqueles para voo subsônico (abaixo da velocidade do som) têm um bordo de ataque arredondado e uma asa mais espessa, enquanto aqueles para voo supersônico tendem a ser mais finos, todos têm uma borda de fuga afiada.

A deflexão (mudança de direção) do fluxo de ar relativo por um aerofólio gera uma região de baixa pressão acima (extradorso) e atrás dele. Essa diferença de pressão é acompanhada por uma diferença de velocidade, conforme explicado pelo Princípio de Bernoulli, de modo que o campo de fluxo de ar resultante ao redor do aerofólio tem uma velocidade média maior na superfície superior do que na superfície inferior, resultando na redução da pressão atmosférica no extradorso.

Em algumas situações (por exemplo, fluxo potencial não viscoso), a força de sustentação pode ser relacionada diretamente à diferença média de velocidade superior / inferior sem calcular a pressão, usando o conceito de circulação e o teorema de Kutta-Joukowski.

CONCEITO E CONTEXTO

As asas (incluindo os seus flaps e ailerons) e os estabilizadores horizontais (incluindo seus profundores) de aeronaves de asa fixa (aviões, principalmente), assim como as pás dos rotores de helicópteros são classificados como aerofólios. Se não for usado um critério muito rigoroso de classificação, o estabilizador vertical dos aviões (incluindo o seu leme de direção ou deriva) também é considerado um aerofólio. Além disso, há outras superfícies aerodinâmicas em aeronaves que podem também ser consideradas aerofólios, como, por exemplo, os canards presentes em aviões, como Saab JAS-39 Gripen NG da FAB – Força Aérea Brasileira, por exemplo. Os aerofólios também são usados em automóveis, para melhorar sua aerodinâmica, como no caso específico dos modelos com apelo mais esportivo ou com pretensões esportivas.

De modo geral, essas superfícies aerodinâmicas de sustentação, estabilidade e controle são construídos com perfis transversais (o desenho da peça, parte ou componente visto em 2D numa folha de papel ou na tela de um computador, por exemplo) em forma de aerofólio. Os aerofólios também são encontrados em hélices de aviões, ventiladores industriais, compressores em geral, turbinas eólicas de geração de energia e turbinas / turbofans de aviões a jato. Velas de embarcações também são consideradas aerofólios pois elas interagem com o vento que passa por elas, causando o movimento do barco, e as superfícies subaquáticas de embarcações em geral, como a hélice, a quilha, o leme e a bolina, têm seção transversal semelhante e operam com os mesmos princípios dos aerofólios, mas neste caso específico são considerados hidrofólios, pois a sua interação é com a água, não com o ar.

Até mesmo peixes, mamíferos aquáticos e aves, além de muitas plantas e organismos sésseis (corais, por exemplo), utilizam o conceito de aerofólios / hidrofólios, sendo exemplos comuns as asas de pássaros (preste bem atenção: você já percebeu a curvatura das asas dos pássaros, quando estão abertas?); os corpos de peixes, com suas nadadeiras / barbatanas nas caudas, nos dorsos e nas suas laterais; e o formato dos dólares-da-areia, por exemplo. Um aerofólio automobilístico, usado em carros de corrida, por exemplo, é um caso curioso de um aerofólio invertido, em que há geração de força descendente (o contrário da sustentação em aviões), melhorando a tração e estabilidade, porque ajuda a manter firme o veículo sobre o piso em que está trafegando.

Quando o vento é obstruído por um objeto, como no caso de um edifício ou a estrutura de uma ponte, por exemplo, o objeto oferecerá resistência à passagem do ar, o que significa que esse objeto não é um aerofólio pois há grande arrasto aerodinâmico. Os aerofólios são formatos altamente eficientes em termos de sustentação, capazes de gerar mais sustentação do que simples placas planas de tamanho semelhante e com a mesma área e capazes de gerar sustentação com uma resistência do ar significativamente menor. Os aerofólios são usados no projeto de asas e hélices de aviões, pás de rotores de helicópteros, turbinas eólicas de geração de energia e outras aplicações da engenharia.

No caso específico do avião, o seu ângulo de ataque é formado pela linha longitudinal imaginária que atravessa toda a sua fuselagem, da cauda até a sua dianteira, e a linha que representa o vento relativo, relacionado com o movimento real do avião e sua direção, ou seja, se o avião está com sua dianteira inclinada para cima a tendência é que sua asa gere sustentação, pois o ângulo de ataque é positivo.

Com o aumento do ângulo de ataque, a sustentação também aumenta em uma relação proporcional, chamada de inclinação da curva de sustentação. Porém, a partir de 18 graus de inclinação, ou seja, se avião estiver apontado para cima, aumenta o risco de redução da velocidade e, consequentemente, aumenta o risco dele entrar em estol, com aumento do risco da sustentação cair a partir desse ponto, aumentando o risco de acidente, pois sua tendência será a de cair. Quanto mais potente o motor do avião menor o risco de estol, pois ele está gerando tração para frente. Mas até mesmo os aviões mais potentes possuem um limite seguro para o seu ângulo de ataque.

A queda na sustentação, conhecida também como estol, em português, ou stall, em inglês, pode ser explicada pela ação da camada limite de fluxo de ar sobre a superfície superior da asa, que se separa ou “se descola” do extradorso da asa e se torna muito mais espessa sobre a superfície superior no ângulo de estol e além dele. Quanto maior o ângulo de ataque em relação ao vento relativo maior o risco de estol ou queda. Pra isso, muitos aviões são equipados com avisos sonoros de estol ou stol (pronuncia-se estól) e/ou com sistemas de vibrador de manche ou stick shaker (pronuncia-se stíc chêker) para avisar o piloto do avião.

O projeto do perfil aerodinâmico é um aspecto fundamental da aerodinâmica. Diferentes perfis aerodinâmicos são adequados para diferentes regimes de voo. Perfis assimétricos podem gerar sustentação com ângulo de ataque zero, enquanto um perfil simétrico pode ser mais adequado para voos invertidos frequentes, como no caso específico de uma aeronave acrobática. Na região dos ailerons e próximo à ponta da asa, um perfil simétrico pode ser usado para aumentar a faixa de ângulos de ataque e evitar o máximo possível a perda de sustentação repentina ou parafuso. Assim, uma ampla gama de ângulos pode ser utilizada sem a separação da camada limite. Perfis aerodinâmicos subsônicos possuem um bordo de ataque arredondado, mas com curvatura suave, que é naturalmente mais tolerante ao ângulo de ataque.

Os perfis aerodinâmicos supersônicos têm um formato muito mais angular e podem apresentar uma borda de ataque bastante afiada, que é muito sensível ao ângulo de ataque. Um perfil aerodinâmico supercrítico tem sua espessura máxima próxima ao bordo de ataque, proporcionando um comprimento suficiente para reduzir gradualmente a velocidade do fluxo supersônico para velocidades subsônicas. Geralmente, esses perfis aerodinâmicos transônicos, assim como os supersônicos, possuem baixa curvatura para reduzir a divergência do arrasto. As asas de aeronaves modernas podem apresentar diferentes perfis aerodinâmicos ao longo da envergadura, cada um otimizado para as condições em cada seção da asa.

Dispositivos aerodinâmicos e móveis de hipersustentação, geralmente flaps nos bordos de fuga das asas, e, às vezes, até slats nos bordos de ataque das asas, são instalados nos perfis aerodinâmicos de aeronaves de asa fixa. Um flap de bordo de fuga é usado nos pousos, principalmente para reduzir a velocidade de aproximação, pois ele aumenta a curvatura da asa. Já o slat está localizado no bordo de ataque e sua função é aumentar a área total de asa e aumentar a curvatura da asa.

ASAS AVANÇADAS

Há dois tipos principais de desenhos de perfis aerodinâmicos transversais de aerofólios usados em aviões, o perfil simétrico e o perfil assimétrico. O perfil simétrico é aquele que, como a própria denominação diz, pode ser dividido igualmente ao meio por uma linha reta em seu desenho, do bordo de ataque até o bordo de fuga, gerando assim duas metades iguais, duas metades espelhadas. Já o perfil assimétrico não pode ser divido igualmente por uma linha reta, ele não gera duas partes iguais, pois geralmente a parte superior do perfil é mais espessa, é maior, inclusive gerando sustentação aerodinâmica, portanto o perfil mais adequada para asas dos aviões.

O perfil simétrico é utilizado exatamente onde é necessário que o comportamento do aerofólio seja simétrico ou neutro, ou seja, na empenagem do avião (aquelas “asinhas” na parte detrás do avião), incluindo o seu estabilizador vertical, com seu leme, e o estabilizador horizontal, com seu profundor. Já o perfil assimétrico ou arqueado produz uma sustentação maior, ele é usado principalmente nos projetos de asas de aviões e rotores de helicópteros.

Dentro desse conceito de perfil assimétrico há um subdivisão, com as denominações convencional, laminar e supercrítica. Assim existem três tipos principais de desenhos de perfis aerodinâmicos transversais de asas usadas em aviões subsônicos, que formam justamente a grande maioria dos modelos de aviões civis projetados e fabricados.

PERFIL CONVENCIONAL

O primeiro deles é o desenho de projeto de aerofólio mais comum, chamado perfil convencional de seção transversal de asa, usado principalmente em aviões a pistão de baixa velocidade, com desenho mais eficiente para aviões com até 400 km/h de velocidade de cruzeiro, cuja característica principal é presença de uma curva mais acentuada no bordo de ataque da asa. A principal vantagem desse perfil é a simplicidade e a facilidade de criação, desenvolvimento e produção em série e em larga escala dessas asas, sem o uso de tecnologias industriais avançadas nesse processo de fabricação, por isso é usado principalmente em asas de aviões de baixo desempenho e de preço baixo.

Porém, nas asas de perfil convencional ou perfil comum a camada limite do fluxo de ar próxima à superfície superior, chamada extradorso de asa (parte superior da asa), torna-se rapidamente turbulenta após o ponto de espessura máxima dessa asa, caso a velocidade seja elevada, o que aumenta o arrasto de atrito superficial ou esteira de turbulência sobre essa asa, mas o seu uso em aviões de baixa velocidade não costuma causar grandes problemas, justamente por causa da baixa velocidade de cruzeiro.

PERFIL LAMINAR

O segundo perfil de desenho de seção transversal é uma solução intermediária, chamado perfil laminar de seção transversal de asa, mais eficiente para aviões com velocidade de cruzeiro acima de 400 km/h, incluindo aviões a jato e turboélices, cuja característica principal é a presença de uma curva mais suave no seu extradorso, com o objetivo principal de reduzir o arrasto aerodinâmico da própria asa quando em velocidades intermediárias.

É um dos perfis mais modernos que existe, com o seu emprego efetivo em escala industrial na aviação iniciado na década de 1940, no icônico caça a pistão North American P-51 Mustang, um avião militar de alto desempenho, com o desenho NACA Série 6, mas o seu emprego massivo foi iniciado décadas depois, principalmente por causa da dificuldade de construir em larga escala asas com extradorsos praticamente perfeitos, absolutamente lisos, inclusive.

De modo geral, esse perfil transversal laminar de asa ou aerofólio laminar é o formato de extradorso de uma asa otimizado para manter o ar escoando de forma suave e ordenada sobre a maior extensão possível do extradorso, sobre a maior extensão possível da corda, reduzindo significativamente o arrasto de fricção aerodinâmica.

Conceitualmente, uma asa de fluxo laminar desloca o ponto de espessura máxima da asa bem para trás do bordo de ataque, ao longo da corda, algo entre 30% até 50% de distância do bordo de ataque. Isso mantém um fluxo laminar de ar suave em uma porcentagem maior da asa e reduz significativamente o arrasto.

Ele possui características específicas em comparação aos perfis tradicionais ou perfis convencionais, incluindo a sua geometria focada na espessura da asa, pois a espessura máxima do perfil é deslocada mais para trás, geralmente entre 30% e 50% da corda, não no terço dianteiro, como no caso dos perfis convencionais. Esse desenho laminar adia o máximo possível o ponto de transição da camada limite de laminar para turbulento.

Geralmente os perfis laminares são mais finos e possuem menor arqueamento, o que diminui a resistência ao avanço em altas velocidades. Porém, os projetos de asas de perfil laminar exigem um acabamento de superfície perfeito, pois poeira, insetos, resíduos ou defeitos nos materiais usados na fabricação das asas causam a perda imediata do fluxo laminar, tornando o perfil menos eficiente do que um projeto convencional de perfil.

Antes das pesquisas da NASA nas décadas de 1970 e 1980, os projetos de asas de fluxo laminar não eram práticos usando as tolerâncias de fabricação comuns e imperfeições de superfícies estruturais, até que novos métodos de fabricação foram desenvolvidos com metal usinado e materiais compósitos, como, por exemplo, os perfis aerodinâmicos de fluxo laminar desenvolvidos pelo professor Franz Wortmann para uso com asas feitas de plástico reforçado com fibra de carbono ou fibra de vidro.

As pesquisas da NASA na década de 1980 revelaram a praticidade e a utilidade dos projetos de asas de fluxo laminar e abriram caminho para aplicações de fluxo laminar em superfícies de aeronaves práticas modernas, desde aeronaves de aviação geral subsônicas até grandes aeronaves de transporte transônicas e projetos supersônicos.

PERFIL SUPERCRÍTICO

O chamado perfil supercrítico de desenho transversal de asa foi o passo seguinte rumo a uma eficiência maior no uso de asas avançadas, desenvolvidas para aviões de alto desempenho, com menor arrasto aerodinâmico em altas velocidades. Assim como o perfil laminar, ele também foi criado e desenvolvido pela NASA, mas no caso específico do perfil supercrítico o seu emprego inicial em série e em larga escala foi iniciado pelos europeus, na década de 1970, no projeto do jato comercial Airbus A300, que utilizou como base os estudos do professor Richad Whitcomb, posteriormente utilizados também para o Boeing 767, Airbus A320 e Boeing 777.

O perfil supercrítico transversal da asa é uma geometria de aerofólio projetada para aviões comerciais de passageiros voarem com eficiência no consumo de combustível em velocidades transônicas, ou seja, velocidades próximas da barreira do som, chamada Mach 1, mas sem ultrapassá-la. Esse perfil supercrítico foi desenvolvido pela NASA durante a década de 1960, ele possui formato achatado na parte superior, curvatura acentuada na traseira e um bordo de ataque bem suave, arredondado e espesso.

Em asas convencionais, sem perfil laminar e sem perfil supercrítico, o encontro traumático do bordo de ataque com a camada de ar logo à frente, quando em alta velocidade, gera ondas de choque abruptas, causando um aumento drástico no arrasto. Assim como o perfil laminar, o perfil supercrítico é otimizado para controlar o fluxo de ar que passa pelo extradorso da asa, permitindo uma expansão suave e enfraquecendo significativamente a intensidade dessas ondas de choque. Mas no caso específico do perfil supercrítico, a curvatura do extradorso da asa é ainda mais suave, reduzindo ainda mais o arrasto.

O formato do perfíl supercrítico se diferencia de aerofólios convencionais com aspectos específicos, incluindo o desenho de extradorso achatado, reduzindo a velocidade máxima da camada de ar sobre a asa, evitando que ele acelere excessivamente e forme ondas de choque fortes, o que, geralmente, causa arrasto aerodinâmico.

Além disso, o perfil supercrítico possui bordo de ataque (para da frente da asa) mais espesso, melhorando o fluxo de ar em velocidades mais baixas, pincipalmente na decolagem e no poso, além de fornecer mais espaço interno para acomodar os tanques de combustível e/ou os trens de pouso.

GALERIA DE IMAGENS

AEROFÓLIO AUTOMOTIVO