DATE: 2023-08-21
CNN - O design básico de aviões comerciais não mudou muito nos últimos 60 anos.
Aeronaves modernas como o Boeing 787 e o Airbus A350 têm a mesma forma geral que os Boeing 707 ou Douglas DC-8, que foram construídos no final dos anos 1950 e solidificaram o fator de “tubo e asas” que ainda está em uso hoje..Isso porque a aviação comercial prioriza segurança, favorece soluções testadas e provadas; e porque outros desenvolvimentos – em materiais e motores, por exemplo – significam que o design tradicional ainda é relevante..
No entanto, uma vez que a indústria está desperdiçadamente procurando maneiras de reduzir as emissões de carbono, ela enfrenta um desafio ligeiramente mais difícil do que outros setores precisamente porque suas tecnologias-core têm provado tão difícil para se afastar da sua produção..
O tempo pode ser longo para tentar algo novo..Uma proposta é o “corpo de asas misturadas”.
Esta forma de aeronave completamente nova parece semelhante ao design da “aérea voadora” usada por aviões militares como o icônico bombardeiro B-2, mas a águia misturada tem mais volume na seção média..Tanto a Boeing quanto o Airbus estão em pé com a ideia, e assim é um terceiro jogador, JetZero baseado na Califórnia, que estabeleceu um objetivo ambicioso de colocar no serviço uma aeronave mixta até 2030 ..“Nós sentimos muito forte sobre um caminho para zero emissões em grandes aviões, e a fusão de ar com asas misturadas pode fornecer 50% menos queimaduras do combustível e emissão”, diz Tom O’Leary, co-fundador e CEO da JetZero..
Isso é um salto estragante em frente em comparação com o que a indústria está usando para fazer..Uma apresentação do design de vidro misturado da JetZeros.
JetZero sob pressão O conceito de asas misturadas é longe de ser novo, e os primeiros tentativos de construir aeronaves com este design datam da década de 1920 na Alemanha..
O designer e industrialista norte-americano Jack Northrop criou um projeto de aéreo com energia jet em 1947, que inspirou o B-2 na década de 1990..Como um tipo de híbrido entre uma aérea voadora e uma tradicional “tuba e asas”, a aliança misturada permite que todo o avião gerem elevador, minimizando os traços..
A NASA diz que esta forma “ajuda a aumentar a economia de combustível e cria áreas mais grandes (cargo ou passageiro) na parte central do corpo da aeronave”..A agência testou-o através de um dos seus aviões experimentais, o X-48..Mais de 120 voos de teste entre 2007 e 2012, dois X-48 sem tripulação, controlados remotamente demonstraram a viabilidade do conceito..
“Um avião deste tipo teria uma espécie de asas um pouco maior do que um Boeing 747 e poderia operar a partir dos terminais existentes”, diz a agência, acrescentando que o aviões também “pesaria menos, gerariam menos ruído e emissões, e custaram menos para operarem do mesmo quanto um aviótipo convencional de transporte igualmente avançado”..Aeronave experimental da NASA X-48.
A NASA em 2020, a Airbus construiu um pequeno demonstrante de asas misturadas, cerca de seis pés de comprimento, sinalando interesse na busca por uma aeronave completa no futuro..
Mas se a forma é tão eficaz, por que ainda não mudamos para construir aviões com base nisso?De acordo com O’Leary, há um grande desafio técnico mantendo os fabricantes de volta..
“É a pressurização de uma fuselação não-cilindrica”, diz ele, indicando o fato de que um avião em forma de tubo é melhor capaz de lidar com os ciclos constantes de expansão e contracção que vêm com cada vôo..“Se você pensa em um ‘tubo e asas’, ele separa os cargas – você tem a carga de pressão no tubo, e o peso da vibração nas ás..
Mas uma aia misturada essencialmente mistura os mesmos..Só agora podemos fazer isso com materiais compostos que são tanto leves e fortes..Tal forma radicalmente nova faria o interior do avião parecer e sentir-se divergente da aeronave de grande porte atual..
“É apenas uma fuselagem muito, muito mais ampla”, diz O’Leary..“O seu típico avião de uma única residência tem três por três lugares, mas este é um tipo de tubo mais curto e amplo..Você obtém o mesmo número de pessoas, mas você pode ter 15 ou 20 linhas em toda a cabina, dependendo da forma como cada companhias aéreas específicas irá configurá-lo..“Isso só lhes dá uma nova paleta com a qual colocá-la fora..
Eu acho que será incrível ver como a sua interpretação deste espaço muito mais amplo será..JetZero espera ter seu avião em serviço até 2030.
OLeary diz que o equivalente mais próximo em termos de tamanho seria o Boeing 767 – um avião com dois motores amplos introduzido na década de 1980, que tipicamente transportou cerca de 210 passageiros..
Ele ainda é produzido como um avião de carga, mas foi substituído pelo Boeing 787 como uma aeronave passageira..Ele também tem uma variante militar moderna, o KC-46, que a Força Aérea dos EUA usa para refuelamento aéreo..Da mesma forma, a JetZero quer desenvolver simultaneamente três variantes: um avião de passageiros, um veículo de carga e uma tanque de combustível..
O formato da aia misturada se lida tão bem ao último que a Força Aérea dos EUA acaba de conceder US$ 235 milhões JetZero para desenvolver um demonstrante em toda escala e validar o desempenho do conceito das asas misturadas..O primeiro voo é esperado até 2027, o que significa que a versão militar do avião está planejada para liderar e, em particular, apoiar o desenvolvimento dos modelos comerciais..No entanto, construir um avião completamente novo a partir de uma escavação é uma tarefa enorme e os objetivos da JetZero soam ambiciosos, dado que o processo completo de certificação para mesmo uma variante de um avión existente pode levar anos..
Uma vantagem da JetZero neste campo é que o avião inicialmente emprestará motores de aeronaves com corpo estreito, como o Boeing 737 - embora o plano seja finalmente mudar para uma propulsão totalmente livre de emissões alimentada por hidrogênio, e isso requereria novos motos que ainda não foram desenvolvidos..JetZero ainda não tem pedidos para o seu avião, mas OLeary diz que as companhias aéreas estão interessadas em fazer compras..
“Estamos falando com todas as principais companhias aéreas em todo o mundo já, porque estão entusiasmados por ouvir sobre os ganhos de eficiência..“Ainda não se sabe se uma redução de 50% no consumo de combustível é possível..
Tanto a NASA quanto o Airbus citaram um 20% mais modesto para seus projetos, enquanto a Força Aérea dos EUA diz que um avião de asas misturado poderia “improvar eficiência aerodinâmica por pelo menos 30% sobre os tanques e aviação de mobilidade da Forças Aéreas atuais”..“É importante notar que, enquanto um corpo de asas misturado pode reduzir o traço e aumentar a eficiência do combustível, os benefícios reais dependem do design específico, configuração e condições operacionais”, diz Bailey Miles, analista da aviação na empresa consultiva AviationValues..
“Testamentos e otimização aerodinâmicos extensivos são essenciais para perceber plenamente o potencial de redução do traço deste design inovador dos aeronaves..
Seria difícil determinar uma redução de percentagem específica do combustível sem os testes necessários”, acrescentou..De acordo com Miles, o design de asas misturadas é uma ideia “revolucionária” que tem potencial, mas vem com um número de obstáculos, especificamente uma complexidade aerodinâmica aumentada que pode tornar o projeto e a prova tríceis, uma série de desafios regulamentares e de certificação, e uma forma que talvez não seja adequada para infraestrutura do aeroporto existente..
“O avião de corda com asas misturadas tem uma promessa imensamente grande como um jogo mudante na indústria da aviação, oferecendo o potencial para melhorar a eficiência do combustível, aumentar a capacidade de carga e sistemas inovadores de controle..
No entanto, abordar as complexidades aerodinâmicas, garantir a integridade estrutural, navegar obstáculos regulamentares e adaptar infraestrutura aeroportuária são desafios formidáveis que devem ser superados para se tornar uma realidade”, diz ele, acrescentando que esses desafices, entre outros, tornam o objetivo de 2030 da JetZero para entrar no serviço “inconcebível”..De acordo com Richard Aboulafia, analista da aviação na consultoria Aerodynamic Advisory, enquanto não todas as reivindicações do JetZero podem ser verificadas, “a ideia de um corpo de alas misturado tem sido bastante atraente por anos e parece que eles fizeram algumas pesquisas muito interessantes..
Meus colegas e eu consideramos isso bastante promissor..Ele está preocupado com o fato de que a empresa é na maioria das vezes “uma loja de design” no momento, mas ele acredita que o projeto pode começar com a ajuda dos contratistas..
“Há espaço para alguém que realmente quer adicionar valor a esta indústria”, diz ele..O que é.
Source: https://edition.cnn.com/2023/08/21/travel/jetzero-blended-wing-plane-climate-spc/index.html
