Imagine voar mais alto que o lendário avião espião U-2, mais alto que a maioria dos jatos comerciais somados duas vezes, sem uma gota de combustível, sem motor e sem hélice. Parece ficção, mas é exatamente o que o planador Perlan 2, projeto apoiado pela Airbus, conseguiu fazer nos Andes argentinos. A proeza intriga até pilotos experientes: como uma aeronave sem propulsão alguma sobe a alturas que exigem trajes pressurizados e enfrenta temperaturas de até -70°C? A resposta está em um fenômeno atmosférico raro, que só acontece em poucos lugares do planeta.
Imagem: O planador Perlan 2, projeto apoiado pela Airbus desde 2014 para explorar as ondas de montanha estratosféricas. Foto de FlugKerl2, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).
Em 2 de setembro de 2018, os pilotos Jim Payne e Tim Gardner levaram o Perlan 2 a 76.124 pés de altitude, o equivalente a 23.203 metros, decolando da base em El Calafate, na Patagônia argentina. O feito, confirmado pela Airbus e registrado pela Federação Aeronáutica Internacional (FAI), superou o recorde de altitude subsônica estabelecido em 1989 pelo Lockheed U-2, o icônico avião espião da Guerra Fria movido a jato. Foi a segunda vez em poucos dias que o Perlan 2 batia seu próprio recorde: alguns dias antes, em 26 de agosto de 2018, a aeronave já havia cruzado a chamada Linha de Armstrong operacional ao ultrapassar os 62.000 pés, altitude na qual, sem pressurização, os fluidos do corpo humano começariam a ferver. Antes disso, em setembro de 2017, o mesmo planador já havia superado o recorde anterior de 50.727 pés, pertencente ao protótipo Perlan 1, voado em 2006 sob patrocínio do aventureiro Steve Fossett.
O segredo do Perlan 2 não é tecnologia de propulsão, é a leitura precisa da física da atmosfera. Quando ventos fortes atravessam uma cadeia de montanhas, como a Cordilheira dos Andes, o ar é empurrado para cima e passa a oscilar em ondas, de forma parecida com a água ao passar sobre pedras em um rio. Em condições normais, essas "ondas de montanha" perdem força a poucos milhares de metros de altitude. Mas em determinadas épocas do ano, sobre a Patagônia, essas ondas se conectam com o vórtice polar, o gigantesco redemoinho de ventos que circula sobre a Antártida no inverno austral, e são amplificadas até a estratosfera, criando correntes ascendentes que podem se estender por dezenas de quilômetros de altura. É essa combinação rara entre montanha, vórtice polar e latitude que faz de El Calafate, no extremo sul da Argentina, um dos únicos lugares do mundo onde um planador consegue "surfar" o ar até a beira do espaço.
Desde agosto de 2014, a Airbus é a patrocinadora principal do Perlan Project, uma organização sem fins lucrativos fundada pelo ex-piloto de testes da NASA Einar Enevoldson. A motivação não é apenas quebrar recordes: voando sem motor e sem emissões, o Perlan 2 funciona como um laboratório voador para estudar como o vórtice polar e as ondas estratosféricas influenciam os padrões climáticos globais, dados difíceis de coletar por outros meios em altitudes tão elevadas. A aeronave também serve para testar os efeitos da radiação cósmica sobre pilotos e equipamentos em altitudes próximas às usadas por satélites de baixa órbita, informações relevantes tanto para a aviação comercial de alta altitude quanto para futuros projetos aeroespaciais da própria Airbus.
Para sobreviver ao ambiente hostil da estratosfera, o Perlan 2 tem uma cabine pressurizada, como a de um avião comercial, mas nenhuma forma de propulsão própria. A aeronave é rebocada por outro avião até cerca de 12 mil metros de altitude e só então solta o cabo e começa a "escalar" sozinha, usando exclusivamente a energia das ondas atmosféricas. Construído majoritariamente em fibra de carbono, tem asas longas e finas, otimizadas para gerar sustentação no ar extremamente rarefeito da estratosfera, onde a densidade do ar é uma fração da encontrada ao nível do mar. O objetivo de longo prazo do projeto é ultrapassar os 90.000 pés (mais de 27 km), superando o recorde de altitude de qualquer aeronave tripulada com asas, motorizada ou não.
Esses pontos ajudam a contextualizar o tema tratado neste artigo sob uma perspectiva mais ampla.
Cada aeronave em voo transmite constantemente sua identificação, altitude e velocidade por meio de um transponder, informação captada pelos radares secundários em terra e, cada vez mais, por satélites através da tecnologia ADS-B. Esses dados alimentam as telas dos controladores de tráfego aéreo, que mantêm separação mínima obrigatória entre aeronaves em rota, na aproximação e no solo. Diferentes setores do espaço aéreo são controlados por equipes distintas, que transferem a aeronave de um para outro ao longo do voo, de forma que sempre exista um controlador responsável por aquele tráfego específico, mesmo em viagens que cruzam continentes inteiros.
Aeroportos com alto volume de operações utilizam sistemas de slots, horários reservados de decolagem e pouso, combinados com sequenciamento cuidadoso feito pelo controle de solo e pela torre para evitar conflitos. A separação entre decolagens e pousos sucessivos também leva em conta a turbulência de esteira gerada por aeronaves maiores, que pode afetar aeronaves menores que voem muito próximas atrás delas, exigindo intervalos de tempo maiores entre certas combinações de aeronaves. Esse equilíbrio entre capacidade da pista e segurança é um dos fatores que limita quantos voos um aeroporto pode operar por hora, independentemente da demanda dos passageiros.
O piloto automático é responsável por manter parâmetros de voo como altitude, velocidade e rota durante as fases mais estáveis do voo, liberando a tripulação para monitorar sistemas, se comunicar com o controle de tráfego e antecipar decisões. Mesmo assim, os pilotos permanecem como responsáveis legais e operacionais por todas as decisões, e as fases mais críticas, como decolagem e grande parte das aproximações, normalmente são conduzidas com envolvimento manual direto ou supervisão ativa muito próxima. Contrário ao que muitos imaginam, o piloto automático não substitui a tripulação: ele é uma ferramenta que reduz carga de trabalho em tarefas repetitivas, permitindo foco total nas decisões que realmente exigem julgamento humano.
Nos motores turbofan usados pela maioria dos aviões comerciais atuais, uma grande hélice encapsulada (o fan) acelera uma enorme quantidade de ar, a maior parte do qual passa ao redor do núcleo do motor sem ser queimada, enquanto uma fração menor entra na câmara de combustão, se mistura a combustível e é queimada para acionar as turbinas que impulsionam o próprio fan. Esse desenho, conhecido como alta taxa de bypass, é o principal responsável pela eficiência de combustível e pela redução de ruído dos motores modernos em comparação com gerações anteriores de motores a jato.
O controle de tráfego aéreo de um aeroporto é dividido em camadas: a liberação de plano de voo antes da saída, o controle de solo que guia a aeronave até a pista, a torre propriamente dita que autoriza decolagens e pousos, e o controle de aproximação e saída que gerencia o tráfego nos primeiros e últimos quilômetros de altitude. Cada uma dessas funções pode ser exercida por controladores diferentes, especialmente em aeroportos de grande movimento, e a transferência de responsabilidade entre eles é feita por meio de comunicação padronizada e protocolos específicos que minimizam a chance de mal-entendidos.
O formato curvo do perfil de uma asa faz com que o ar que passa por cima percorra um caminho mais longo do que o ar que passa por baixo, criando uma diferença de pressão que empurra a asa para cima. Esse efeito é reforçado pela forma como a asa deflete o fluxo de ar para baixo, gerando uma reação de sustentação por conta da terceira lei de Newton. Na prática, os dois efeitos combinados explicam por que, acima de uma determinada velocidade, a força de sustentação supera o peso da aeronave e o avião decola. A inclinação da asa em relação ao vento, chamada ângulo de ataque, é o principal fator que o piloto controla para ajustar essa sustentação durante o voo.
Como funciona o pouso automático (autoland)?Em condições de visibilidade muito reduzida, aeroportos e aeronaves certificados para operações de Categoria III permitem que o sistema de piloto automático execute a aproximação e o pouso com supervisão ativa da tripulação, usando sinais precisos do sistema de aproximação por instrumentos.
Por que alguns aviões têm motores atrás e outros embaixo da asa?Essa escolha de projeto envolve equilíbrio entre ruído na cabine, proteção contra detritos na pista, facilidade de manutenção e eficiência aerodinâmica, e cada fabricante pondera esses fatores de forma diferente conforme o porte e a missão da aeronave.
Não. O Perlan 2 é um planador puro, sem motor, hélice ou qualquer sistema de propulsão. Ele depende inteiramente de correntes de ar ascendentes para ganhar altitude, sendo rebocado por outra aeronave apenas na decolagem.
A região de El Calafate, na Patagônia, reúne as condições ideais para o fenômeno: ventos fortes vindos do Pacífico colidem com a Cordilheira dos Andes e, em certas épocas do ano, se conectam ao vórtice polar antártico, gerando ondas de ar que se estendem até a estratosfera, algo raro em outras partes do mundo.
O U-2, avião espião movido a jato, detinha o recorde de altitude subsônica sustentada desde 1989. O Perlan 2 superou essa marca em 2018 voando a 76.124 pés (23.203 m) sem qualquer motor, apenas com a força das correntes de ar da estratosfera.
Curioso para entender outros fenômenos que moldam a aviação de altitude? Veja também como funciona a turbulência de ar claro (CAT), que também tem relação com as camadas superiores da atmosfera, e conheça a história por trás do combustível sustentável de aviação (SAF), outra frente em que a indústria busca reduzir o impacto ambiental dos voos.
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