Esta é a última parte da nossa série de posts que falam sobre as quatro forças que permitem a uma aeronave alçar voo. Mas, se você ainda não leu o post anterior pode fazer isso clicando AQUI. Nele, foram abordados os conceitos de peso (W), sustentação (L) e tração (T). Hoje, encerraremos o tema falando sobre a Força de Arrasto (D).
Força 4 – Força de Arrasto (D)
A força de arrasto (Drag) tem a mesma direção e sentido oposto ao vetor velocidade da aeronave e isso se deve, basicamente, ao fato de o ar oferecer uma resistência ao seu avanço. A expressão matemática do arrasto é dada por:
Na equação exposta, S é a área da asa, CD é o coeficiente de arrasto que depende do formato do aerofólio e do ângulo de ataque, “rho” é a densidade do ar e V é a velocidade do vento relativo. A força de arrasto pode ser classificada em dois tipos: arrasto induzido e arrasto parasita.
As 4 forças permitem uma aeronave alçar voo.
Arrasto Induzido
O fato da pressão na parte inferior da asa ser maior do que a pressão na parte superior da asa induz a um turbilhonamento do escoamento na ponta da asa. O ar que flui da parte inferior para a superior da asa reduz à sustentação, levando à necessidade de um aumento no ângulo de ataque, que leva a um aumento no arrasto. Esse arrasto adicional leva o nome de arrasto induzido.
Esse efeito é maior em baixas velocidades e maiores ângulos de ataque, justamente nos momentos mais críticos do voo, ou seja, nos momentos de decolagem e pouso. Duas soluções podem ser utilizadas individualmente ou em conjunto para diminuir o efeito do arrasto induzido:
– Aumento no alongamento da asa
– Adoção de winglets ou tanques de ponta de asa
O alongamento da asa é definido como o quociente entre a envergadura e a corda média geométrica. A colocação dos winglets ou tanques nas pontas da asa reduz o fluxo do ar da parte inferior para a parte superior da asa.
Winglet de ponta de asa para redução de Arrasto Induzido
Arrasto Parasita
Já o arrasto parasita é a parte total do arrasto não relacionado à geração de sustentação. O arrasto parasita pode ser modelado por meio de uma área plana equivalente, perpendicular ao vento relativo, cujo arrasto é o mesmo provocado pelo avião.
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Até a próxima e bons ventos!
Fonte: Princípios, Performance e Planejamento de Voo. Apostila UNISUL, 2013
Imagens: Reprodução