domingo, 2 de janeiro de 2011

Super-helicópteros decolam rumo aos 500 km/h



Helicópteros com superpoderes

  Uma empresa norte-americana e uma europeia começaram a testar os protótipos dos seus helicópteros superpoderosos, máquinas capazes de atingir até 500 km/h e que prometem dobrar a velocidade das máquinas atuais nos próximos cinco anos. E por que tanta pressa? É que os helicópteros são imbatíveis em suas capacidades de manobra e de chegar a qualquer lugar. Mas, quando se trata de chegar rapidamente ao local de um acidente ou de levar um ferido já resgatado para um hospital, os helicópteros são sonolentamente lentos.

Subsônico e supersônico

  O limite de velocidade dos helicópteros deve-se a uma combinação dos limites aerodinâmicos com a necessidade de um consumo razoável de combustível, o que limita os modelos atuais a velocidades de até 300 km/h. Ou seja, envenenar um helicóptero não é uma mera questão de adicionar HPs ao motor e aumentar o tanque de combustível. As pás do rotor superior, que dão sustentação e impulso à frente, têm limites de rotação bem definidos. 
  Se o rotor gira a uma velocidade logo abaixo da velocidade do som - o rotor, não o helicóptero - quando a pá começa um giro na traseira do helicóptero em direção à frente, sua velocidade é equivalente à soma da velocidade do rotor e da velocidade do helicóptero, o que faz com que ela atinja uma velocidade supersônica. Enquanto isso, a pá que está no movimento oposto, saindo da frente do helicóptero e indo na direção da traseira, permanece em velocidade subsônica. O problema é que as forças aerodinâmicas são diferentes em velocidades subsônicas e supersônicas. Se os dois regimes forem atingidos simultaneamente, gera-se uma instabilidade e uma perigosa perda de sustentação.
Super-helicópteros decolam rumo aos 500 km/h
Para virar em baixas velocidades, até 110 km/h, o X2 usa a tradicional inclinação das pás. Acima disso, ele usa um leme, como um avião
 
Helicópteros do futuro

  Ou seja, para empurrar um helicóptero mais rapidamente é necessário fornecer empuxo por outros meios.
Nos anos 1970, a Sikorsky e a NASA construíram um protótipo, chamado XH59A, que tinha duas turbinas, que eram acionadas quando o helicóptero atingia uma determinada velocidade.
Embora o protótipo tenha alcançado velocidades de até 400 km/h, a transição do rotor para a turbina se mostrou problemática demais.
  O XH59A vibrava muito, consumia combustível demais e ainda precisava de dois pilotos para fazê-lo voar.
Agora, passados 40 anos, os computadores e controles de vibração mais modernos estão reavivando a ideia. A Sikorsky começou a fazer os primeiros testes de voo com o seu modelo X2. Do outro lado do Atlântico, a Eurocopter está avaliando o seu X3 - uma jogada de marketing em torno dos nomes maior do que parece: o nome do modelo europeu não é "xis três", é "xis ao cubo".
Os controles eletrônicos permitem que um único piloto dê conta do recado. E, em vez das beberronas turbinas, o impulso adicional é dado por hélices.

Sikorsky X2

  O maior desafio foi se livrar do rotor de cauda, necessário para ajudar o helicóptero a virar e evitar que ele gire em círculos. Mas o eixo traseiro se tornou necessário para virar o propulsor traseiro e dar dirigibilidade à aeronave. A Sikorsky resolveu o problema adicionando dois conjuntos de pás ao rotor superior, girando em sentidos opostos - o equilíbrio do torque entre as duas pás impede que o helicóptero gire sobre o próprio eixo. Para virar em baixas velocidades, até 110 km/h, o X2 usa a tradicional inclinação das pás. Acima disso, ele usa um leme, o que tecnicamente o coloca perto de um avião, embora a sustentação ainda seja gerada pelo rotor. Super-helicópteros decolam rumo aos 500 km/h
O X2 já está voando para valer, rumo à meta de alcançar 500 km/h. [Imagem: Eurocopter]

Eurocopter X3

  O X3 da Eurocopter se parece ainda mais com um avião, já que tem asas, onde são fixados dois propulsores. Em altas velocidades, essas asas contribuem com até 40% da sustentação, o que alivia o trabalho do rotor. Como o X2, ele não tem rotor de cauda. A estabilidade e a capacidade de virar são obtidas com um ajuste preciso da aceleração dos dois motores. Tudo é feito eletronicamente, de forma que o único piloto faz seu trabalho exatamente como em um helicóptero normal.    O X3 mal começar a sair do ninho: ele bateu as asas por meros 35 minutos até agora. Isto é normal no desenvolvimento desses protótipos, quando as várias etapas do teste são realizadas em pequenos incrementos - a cada passo, pára tudo, os dados são cuidadosamente avaliados, e só então é dado o passo seguinte.
  O X2 já está voando para valer, rumo à meta de alcançar 500 km/h. Em Setembro ele quebrou "não oficialmente" o recorde de velocidade para helicópteros, alcançando 463 km/h. O recorde que ainda vale, obtido em 1986, é de exatos 400 km/h. 
  O que ainda não está claro é se estas novas aeronaves, com asas e vários motores, continuarão sendo enquadradas na categoria dos helicópteros.

Um comentário:

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