Produto é o resultado final de um processo de transformação. O produto da sustentação é o arrasto induzido.
A sustentação é a força que permite que um avião se mantenha no ar e é gerada pela interação do ar com as asas. Devido ao seu formato e ao princípio de Bernoulli, à medida que o ar flui sobre a superfície das asas, a pressão acima dela é menor do que a pressão abaixo dela, criando uma diferença que gera a sustentação. Assim como toda ação gera uma reação e toda transformação de energia gera um produto, a sustentação além de permitir o voo também gera um produto de sua obtenção. O arrasto induzido.
Por causa das diferenças de pressão entre as superfícies inferior e superior das asas, vórtices de ponta de asa, que são redemoinhos de ar giratórios, se formam nas extremidades das asas. Esses vórtices criam uma força de arrasto adicional conhecida como arrasto induzido.
Esse tipo de arrasto é mais pronunciado em baixas velocidades e em ângulos de ataque mais altos. O arrasto induzido reduz a eficiência do voo, exigindo mais energia e combustível para manter a mesma velocidade e altitude. Como bem sabemos, o preço dos combustíveis aumentou drasticamente durante as últimas décadas do século XV e o mundo passou a cobrar por índices cada vez menores de emissões de carbono. Sendo assim, toda e qualquer tecnologia e inovação capaz de reduzir o consumo de combustível foi aproveitada como pode na aviação.
Uma dessas inovações é o chamado Winglet ou Sharklet, que são estruturas aerodinâmicas instaladas nas pontas das asas. Eles se parecem com pequenas “lâminas” que se projetam verticalmente ou em ângulo para cima a partir das pontas das asas. O principal objetivo dos winglets é melhorar a eficiência do voo, reduzindo os vórtices do arrasto induzido, como podemos ver na imagem acima.
Se você já viu um daqueles longos comerciais da antiga Varig anunciando a chegada de um novo avião em sua frota, logo irá lembrar de como a presença dos winglets era anunciada como “uma conquista da tecnologia mais desenvolvida, que reduz o atrito aerodinâmico tornando as viagens mais serenas e tranquilas, permitindo ainda uma substancial economia de combustível”.
Existem diferentes tipos e formatos de winglet, sendo o mais recente deles o chamado Raked Wingtip. Invés de uma aleta maior na ponta das asas, a própria ponta é angulada para cima e para trás, de forma que, quando em voo as asas irão inclinar para cima e o raked wingtip se torna um winglet. Menor, mais leve e até mesmo mais eficiente. Ele está presente nos Boeing 747-8, 777-300ER e 200LR e também no Boeing 787.
A inspiração para a aplicação dos winglets na aviação veio da observação ao voo das aves e em como elas deformam suas asas para que possam planar cada vez mais longe batendo menos as asas. Talvez esse seja um bom exemplo de que a natureza guarda bastante respostas ainda a serem descobertas. Basta que aprendamos a observar o suficiente.
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