Quase toda aeronave comercial moderna termina a asa com uma aleta curva, apontando para cima. Não é estética: é uma das peças de engenharia mais lucrativas da aviação comercial, responsável por reduzir o consumo de combustível de um avião em alguns pontos percentuais — o suficiente para significar milhões de dólares por ano em economia para uma frota grande.
Imagem: vista da asa e do winglet de um Embraer 190 durante o voo, ao pôr do sol. Foto de PierreSelim, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).
Na ponta de qualquer asa em voo, o ar de alta pressão que passa por baixo tende a escapar para o lado de baixa pressão, por cima. Esse escape forma um vórtice giratório — o vórtice de ponta de asa — que inclina o fluxo de ar para baixo (downwash) atrás da asa. Esse efeito inclina a força de sustentação ligeiramente para trás, o que gera arrasto induzido: quanto mais forte o vórtice, mais empuxo o motor precisa fornecer só para compensar esse arrasto extra.
O conceito moderno de winglet foi desenvolvido por Richard T. "Dick" Whitcomb, engenheiro aeronáutico do NASA Langley Research Center, com testes em 1979 e 1980 usando um KC-135 da Força Aérea dos EUA na base NASA Dryden. O Learjet 28, no fim dos anos 1970, foi um dos primeiros jatos de produção a usar winglets, já na aviação executiva. Entre os aviões comerciais de fuselagem larga, o Boeing 747-400, que entrou em serviço no fim dos anos 1980, foi o primeiro a incorporar o design.
Nos testes originais da NASA, a redução de arrasto em voo de cruzeiro ficou em torno de 6% a 7%. Em aplicações comerciais reais, a economia de combustível por avião, somando toda a operação, costuma ficar entre 4% e 6% — uma margem que parece pequena até ser multiplicada por milhares de voos por ano em uma frota de centenas de aeronaves.
O princípio físico é sempre o mesmo — bloquear e redirecionar parte do vórtice de ponta de asa —, mas cada fabricante batizou sua versão de um jeito. "Winglet" (ou blended winglet, a versão curva e contínua) está associado à Boeing e à empresa Aviation Partners. A Airbus chama sua versão de "sharklet", usada na família A320 e estendida depois ao A330neo e ao A350. Algumas aeronaves mais antigas, como certos 757, usam o design "scimitar", uma variação ainda mais recurvada da mesma ideia.
A decisão de usar winglets envolve um cálculo de engenharia: eles reduzem o arrasto, mas adicionam peso estrutural e exigem reforço na ponta da asa para suportar a carga aerodinâmica extra. Em aeronaves menores ou de rotas muito curtas, a economia de combustível pode não compensar o peso e o custo adicional, o que explica por que o design muda tanto entre fabricantes, modelos e gerações de uma mesma família de aeronave.
Fisicamente, sim — os dois reduzem o mesmo vórtice de ponta de asa. "Sharklet" é apenas o nome comercial que a Airbus deu à sua versão, usada na família A320 e em outros modelos mais recentes.
O ganho principal é de eficiência de combustível, não de segurança direta. Indiretamente, uma aeronave mais eficiente tem mais flexibilidade de alcance e carga, mas o winglet não é, em si, um dispositivo de segurança.
Muitos modelos foram retrofitados: companhias aéreas pagam para instalar winglets em aeronaves que originalmente não tinham, porque a economia de combustível ao longo de anos de operação compensa o custo da modificação.
O winglet é só uma peça de um conjunto maior de superfícies que mudam a forma da asa durante o voo — veja também como funcionam os flaps e slats na decolagem e no pouso, e como os spoilers fazem exatamente o oposto do winglet: destroem a sustentação de propósito, na hora certa.
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