Para tratar sobre os diferentes formatos das caudas das aeronaves, é preciso antes falar sobre as empenagens – as superfícies que existem na cauda. Estas estruturas aerodinâmicas, menores do que as asas são as responsáveis pelas funções de ajuste, estabilidade e controle.
Nos aviões, controlam os movimentos de arfagem e guinada, enquanto nos helicópteros, são elas que gerenciam o manejo em torno do eixo vertical, conforme já contamos aqui.
A seção vertical da empenagem é constituída pela deriva, na parte fixa, e pelo leme de direção, na parte móvel. Já a horizontal é formada por um estabilizador, na parte fixa, e um profundor, na parte móvel.
Há também diferentes configurações aplicadas aos modelos das aeronaves que se relacionam com a posição estabelecida entre as asas e as empenagens. O formato convencional é o mais visto, com a asa colocada à frente das empenagens.
Porém, outras configurações trazem uma pequena superfície à frente da asa principal, denominada canard. Este acessório pode ser utilizado tanto para controle de arfagem, quanto para gerar sustentação.
Piaggio 180 Avanti II usa o canard para dar maior sustentação à asa principal
Varieze, aeronave que emprega o canard também para o controle de arfagem
Bombardeiro B2 Spirit é um projeto especial americano que usa o conceito de “asas voadoras”
Na configuração conhecida como “três asas”, um canard de sustentação é adicionado para auxiliar a asa principal. Já ao se aumentar a envergadura do canard, de maneira que a sustentação gerada por essa superfície seja praticamente igual à gerada pela asa principal, se obtém a configuração em tandem.
Uma solução para reduzir tanto o peso quanto o arrasto é a retirada total da empenagem vertical. A eliminação da deriva resulta na configuração asa voadora, como o caso do bombardeiro B-2 “Spirit” (ou Stealth B2).
Tipos de caudas
No cenário do voo, os papéis da física e da engenharia são de suma importância para a evolução e constante melhoramento da aviação. Nesse sentido, os diferentes formatos vistos nas caudas não são apenas estéticos e servem a aplicações específicas, seja junto às mais simples ou às mais complexas das aeronaves.
A cauda convencional é o formato mais comum atribuído ao projeto dos aviões, no qual a empenagem horizontal fica na base da deriva. Como a deriva deve suportar o peso do estabilizador, a estrutura desta configuração é mais leve e resistente.
A chamada “cauda em T” também é largamente utilizada em aeronaves comerciais. Ela se faz mais pesada do que a convencional, devido à necessidade de se reforçar a empenagem vertical. Possui, no entanto, as vantagens de contar com um leme direcional mais eficiente, além de permitir a instalação de propulsores na sua parte inferior.
Embraer Legacy e sua cauda em T
A cauda cruciforme (cruzada) é uma configuração peculiar, que se estabelece como uma intermediária entre as duas anteriores. Assim como a cauda em “T”, ela também permite a instalação de propulsores na sua parte inferior e evita a interferência dos gases de exaustão na empenagem horizontal. Porém, tem a vantagem de causar um aumento de peso relativamente menor à aeronave.
S2 “Tracker” e sua empenagem cruciforme
Já na configuração em “V”, as superfícies da empenagem são combinadas em apenas duas superfícies, formando a letra alfabética. Esta formatação é conhecida como “ruddervators”, termo criado pela fusão das palavras rudder (leme) e elevator (profundor). Com ela, há a redução no arrasto da aeronave, porém se exige um sistema de comandos mais complexo.
Fouga Magister é um avião militar de instrução com propulsão a jato com cauda em “V”
Embora a Cauda em Y seja bastante parecida com a Cauda em V, na sua terceira superfície está contido o leme, enquanto o formato em V só possui o controle de arfagem. O arranjo evita a complexidade dos ruddervators, ao mesmo em que se reduz o arrasto induzido em relação à cauda convencional. (Também já se foi visto o uso de Y invertidos, sob a proposta de se tirar a superfície horizontal do rastro das asas em altos ângulos de ataque.)
Veículo aéreo não tripulado (VANT) fabricado pela francesa Aérospatiale
Saiba mais informações sobre as caudas das aeronaves na Parte 2, aguardem!
Imagens: Reprodução
Via “Teoria de Voo” (Ramón Eduardo Pereira Lima, 2013).