Quase toda aeronave comercial fabricada nas últimas duas décadas termina a asa com uma pequena aleta curvada para cima, quase vertical. Não é um detalhe estético: essa peça, chamada winglet, é uma das invenções mais lucrativas da aviação moderna, responsável por economizar bilhões de dólares em combustível desde que começou a ser adotada em massa nos anos 1980. A ideia nasceu de uma crise de petróleo e de um engenheiro da NASA obcecado em entender como os pássaros voam de forma tão eficiente.
Imagem: winglet curvo na ponta da asa de um Boeing 767-300ER da Austrian Airlines, visível em voo. Foto de Austrian Airlines, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.0).
Toda asa gera sustentação porque a pressão do ar abaixo dela é maior que a pressão acima. Na ponta da asa, esse desequilíbrio de pressão faz o ar "vazar" de baixo para cima, formando um vórtice giratório que se estende atrás da aeronave. Esse vórtice rouba energia do avião na forma de arrasto induzido, um dos maiores consumidores de combustível durante o voo de cruzeiro. Quanto mais forte o vórtice, mais combustível é gasto só para manter a velocidade.
Depois da crise do petróleo de 1973, a NASA lançou um programa para reduzir o consumo de combustível na aviação. O engenheiro Richard Whitcomb, do Langley Research Center, notou que aves de rapina abrem as penas na ponta das asas ao planar, e testou em túnel de vento uma superfície vertical na ponta da asa desenhada para enfraquecer o vórtice em vez de apenas bloqueá-lo. Os primeiros testes em voo, feitos em um KC-135 (versão militar do Boeing 707) entre 1979 e 1980, mostraram ganhos de alcance de até 7% na velocidade de cruzeiro.
As estimativas variam conforme o modelo e o formato do winglet, mas os números são consistentes: reduções de 4% a 7% no consumo de combustível em cruzeiro. Para uma aeronave como o Boeing 737, isso pode representar até 100 mil galões de combustível economizados por ano, segundo dados da própria NASA. A Airbus, por sua vez, estima reduções de cerca de 4% no consumo e economia de até 900 toneladas de CO2 por aeronave a cada ano com seus winglets do tipo "sharklet".
Ao longo dos anos, fabricantes desenvolveram variações do conceito original: winglets clássicos (verticais, como nos primeiros 737NG), blended winglets (com curva suave, mais comuns em jatos executivos), sharklets da Airbus e split scimitar winglets da Boeing, que dividem a ponta em duas superfícies, uma para cima e outra para baixo. Cada formato é otimizado para o perfil de asa e a missão específica daquele modelo de aeronave, e a engenharia por trás da escolha envolve simulações computacionais complexas de dinâmica dos fluidos.
Hoje, praticamente 100% das aeronaves comerciais de grande porte saem de fábrica equipadas com algum tipo de winglet, e companhias aéreas frequentemente pagam para retrofitar aeronaves mais antigas com o dispositivo. A conta é simples: o custo de instalação se paga em poucos anos de operação graças à economia de combustível, sem falar na redução de emissões, cada vez mais relevante para metas ambientais do setor.
Winglets não são primariamente um dispositivo de segurança, mas ajudam indiretamente ao reduzir a intensidade da esteira de turbulência gerada para aeronaves que voam atrás, além de melhorar o desempenho em determinadas fases críticas do voo, como decolagem em pistas curtas.
Não. Aeronaves mais antigas ou de missões específicas, como muitos cargueiros e alguns modelos militares, ainda operam sem winglets, embora a tendência do mercado seja incorporá-los cada vez mais, inclusive em retrofit.
O tamanho e o formato ideais dependem da envergadura da asa, da velocidade de cruzeiro e das restrições de aeroporto quanto à largura total da aeronave, já que aumentar a envergadura pode tirar o avião de certas categorias operacionais.
Para entender outras tecnologias que moldam o desempenho dos aviões modernos, veja também como funciona o fly-by-wire e por que os aviões deixam rastros brancos no céu.
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