Por curiosidade e genialidade, os humanos conseguiram voar como pássaros. No entanto, isto tem um custo energético significativo: um Boeing 737 consome cerca de 750 galões de combustível por hora. Esta necessidade de energia tem também um efeito ambiental. Sabemos que a indústria dos transportes deixa uma pegada ecológica significativa, e o sector está consciente disso e está cada vez mais a tentar adoptar um "voo amigo do ambiente". Por exemplo, algumas pessoas sonham com aviões mais eficientes em termos de combustível. Um estudante alemão inventou o Flying V, um avião que utiliza 20% menos combustível, o que entusiasmou algumas companhias aéreas.
Todas as soluções muito boas para reduzir a poluição atmosférica. No entanto, coloca-se uma questão: seria possível um dia voar sem qualquer motor? Parece uma loucura, mas é provável que os engenheiros presentes e futuros se debrucem sobre o assunto.
A técnica inspiradora do albatroz
De facto, as aves têm demonstrado a sua capacidade de se moverem em longas distâncias enquanto poupam energia. Enquanto nos primeiros tempos da aviação, os humanos tentavam imitar as batidas das asas dos beija-flores ou passeriformes com resultados dramáticos, eles não observavam realmente as espécies maiores. Estes últimos quase não batem as asas. No entanto, alguns deles podem passar horas e até dias no ar, deixando-se deslizar.
Entre os grandes planadores encontramos o condor andino, os pelicanos, as cegonhas e especialmente o campeão: o albatroz. Esta última tem estatísticas excepcionais. Os investigadores notaram que apenas passam entre 12 e 14,5% do seu tempo de voo a mover as asas. Para o conseguir, utilizam uma técnica chamada "voo gradiente" ou "ascensão dinâmica". Deixam-se transportar pelas diferentes correntes sobre os oceanos e a gravidade da terra. Os observadores notam que estas aves raramente deslizam em linha recta, mas sim imitam os esquiadores ao deslizar para o seu destino. O seu método é tão aperfeiçoado que os cientistas ainda estão a analisar os seus mecanismos de conservação de energia.
O sonho do voo perpétuo
As várias abordagens ao albatroz, incluindo o voo de gradiente, são o material dos sonhos. Se os aviões do futuro fossem capazes de voar sem motores e sem parar até atingirem o seu objectivo, para alguns este é mesmo o futuro provável dos aviões: voo perpétuo. É claro que ainda estamos longe de o conseguir, mas a investigação está gradualmente a mostrar que isso poderia ser feito seguindo as leis da física. Com planadores capazes de mudar a direcção das suas asas como uma ave, isto seria possível e até respeitaria as leis da gravidade.
Esta ideia, que tem sido objecto de numerosas teses e estudos, tornou-se realidade em 19 de Janeiro de 2021: uma aeronave rádio-controlada sem hélice ou motor conseguiu atingir uma velocidade de 882 km/h utilizando a técnica de voo por declive! Lançado da Montanha Parker a norte de Los Angeles, teve simplesmente de voar em loop à volta da encosta e assim alimentar-se das correntes de ar. Um feito ainda mais impressionante pelo facto de, por vezes, a máquina estar apenas a alguns metros acima do solo. Por conseguinte, é necessária uma boa acuidade visual para poder estabelecer tais velocidades com um pequeno dispositivo.
É claro que estes modestos planadores estão muito longe do tipo de aviões de que precisaríamos para as pessoas viajarem em massa de um país para outro. Deve também ser dito que isto exigiria uma reinvenção total do espaço aéreo que teria de ter em conta as diferentes correntes. No entanto, estes avanços e o interesse das faculdades de engenharia em voos de gradiente oferecem a perspectiva de aeronaves ainda mais eficientes do ponto de vista energético no futuro.
Ilustração: S. Hermann & F. Richter de Pixabay
Referências:
Barate, Renaud, Stéphane Doncieux, e Jean-Arcady Meyer. "Concepção de um controlador de inspiração biológica para uma ascensão dinâmica num uav simulado". HAL Arquivo Aberto. Última actualização em 2006. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02986348/document.
Bonnin, Vincent. "From Albatross to Long Range UAV Flight by Dynamic Soaring". UWE Bristol Research Repository Home. Acedido a 9 de Julho de 2021. https://uwe-repository.worktribe.com/output/909425/from-albatross-to-long-range-uav-flight-by-dynamic-soaring.
Hanitrarivo, Micka. "Avião imaginado pelo estudante que queima 20% menos combustível". Fredzone. Última actualização: 7 de Junho de 2019. https://www.fredzone.org/un-etudiant-a-imagine-un-avion-qui-consomme-20-de-carburant-en-moins-878.
Hewitt, John: "O Futuro dos Aviões: Voo Perpétuo". ExtremeTech. Última actualização: 10 de Julho de 2013. https://www.extremetech.com/extreme/160413-the-future-of-perpetual-flight.
Landell-Mills, Nicholas. "(PDF) The Physics of Gliding and How Dynamic Soaring Could Enable Perpetual Flight". ResearchGate. Última actualização de Abril de 2020. https://www.researchgate.net/publication/341089205_The_physics_of_gliding_and_how_dynamic_soaring_could_enable_perpetual_flight.
Neveu, Louis. "Sem Motor, Este Avião Controlado por Rádio voa quase 900 Km/h!" Futura. Última actualização: 23 de Janeiro de 2021. https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/avion-moteur-cet-avion-radiocommande-frole-900-km-h-85314/.
Paula Rubiano, María. "Estes Mestres do Céu podem voar durante horas (ou dias) enquanto mal se abatem". Audubon. Última actualização: 4 de Setembro de 2020. https://www.audubon.org/news/these-masters-sky-can-fly-hours-or-days-while-barely-flapping.
Schmitz, Laurent. "Dynamic Soaring". Jivaro-models.org - Todos os Facetas da Aviação Modelo. Última actualização: 20 de Janeiro de 2021. https://jivaro-models.org/dynamic_soaring/page_dynamic_soaring.html.
Segond, Alexandra. "Como as companhias aéreas estão a reduzir o seu consumo de combustível e as emissões de CO2". LE FIGARO. Última actualização: 23 de Outubro de 2019. https://www.lefigaro.fr/societes/comment-les-compagnies-aeriennes-reduisent-leur-consommation-de-kerosene-et-leurs-emissions-de-co2-20191023.
Strycker, Noah. "Voar com o Albatroz". Oceanográfico. Última actualização: 19 de Janeiro de 2021. https://www.oceanographicmagazine.com/features/albatross-south-georgia/.
Wang, Wei, Weigang An, e Bifeng Song. "Os Mecanismos de Extração de Energia de Albatrosses Durante a Elevação Dinâmica". SpringerLink. Última actualização: 2 de Junho de 2021. https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-33-6060-0_37.
Veja mais artigos deste autor