7 tipos de arrasto de avião que afetam seu avião

Qual é um dos prováveis culpados pela diminuição da eficiência do combustível? Arrasto, estamos de olho em você. O arrasto é uma força horizontal para trás gerada pela resistência à medida que o avião se move no ar. É uma das quatro forças aerodinâmicas de voo e é oposta pela tração.

O arrasto do avião é dividido em duas categorias principais: arrasto parasita e arrasto induzido por sustentação, além de uma categoria bônus extra que é exclusiva para pilotos de jatos supersônicos.

Todos os tipos de arrasto podem ter efeitos significativos em seu avião. Mas antes que isso o arraste para baixo, vamos dar uma olhada nas fontes potenciais de arrasto do avião e discutir como algumas delas podem ser reduzidas.

1. Arrasto Parasita

O arrasto parasita é uma das duas categorias principais de arrasto. É causado por algo nos materiais, forma ou tipo de construção da aeronave que gera resistência. O arrasto parasita não está relacionado à sustentação e pode se apresentar na forma de arrasto de atrito da pele, arrasto de forma ou arrasto de interferência.

2. Arrasto de Atrito da Pele

O arrasto de atrito da pele é um tipo de arrasto parasita causado por pontos ásperos na superfície do avião. Qualquer coisa que diminua uma superfície limpa, lisa e perfeitamente aerodinâmica causa arrasto de atrito da pele. Pense nos nadadores olímpicos raspando cuidadosamente as pernas e usando trajes e toucas justos e lisos. Isso é para reduzir o arrasto de atrito da pele.

Fontes estruturais comuns desse tipo de arrasto de avião são rebites e saliências para reforçar os controles de voo. Se gelo, neve, sujeira, insetos mortos ou outros detritos puderem se acumular na estrutura da aeronave, isso também pode causar arrasto de atrito da pele, pois interfere no fluxo suave e ininterrupto de ar sobre a aeronave.

Como reduzir o arrasto de atrito da pele:

Alisar a superfície de sua aeronave ajudará a reduzir o arrasto de atrito da pele.

O arrasto de atrito da pele é uma das razões pelas quais a descompressão do avião é um passo crucial antes de decolar em condições climáticas de inverno.

Revestimentos de superfície de reposição inspirados nas características de redução de arrasto da pele de tubarão também estão disponíveis. Esses revestimentos de nanopartículas são projetados para preencher as pequenas imperfeições em sua fuselagem, protegendo contra a corrosão, prolongando a vida útil da pintura e tornando os contaminantes menos propensos a aderir à superfície.

A limpeza regular com um produto como o Wash Wax ALL também pode ajudar a remover detritos e proteger seu avião.

3. Arrasto de Forma / Arrasto de Pressão

O arrasto de forma ou arrasto de pressão é um tipo de arrasto parasita causado simplesmente pela forma geral do avião e como essa forma interage com o fluxo de ar. Algumas formas são mais aerodinâmicas do que outras, e quanto mais limpo o avião corta o ar, menos arrasto ele criará.

É por isso que aviões pequenos e elegantes geram menos arrasto do que aviões grandes e sem ponta, ou por que, quando você coloca a mão para fora da janela de um carro e a mantém paralela ao chão, você sente menos resistência do que se a mantiver perpendicularmente.

Como reduzir o arrasto de forma / arrasto de pressão:

Diminuir o tamanho da área da seção transversal de uma asa e usar um perfil aerodinâmico pode efetivamente diminuir o arrasto de forma.

4. Arrasto de Interferência

O tipo final de arrasto parasita é o arrasto de interferência. À medida que o ar flui ao redor de nossa aeronave, muitas vezes pensamos em como ele se move sobre as asas, mas esquecemos que ele também está interagindo com outros componentes, como a fuselagem, as hastes das asas, as hastes do trem de pouso e muito mais.

A direção e a velocidade do fluxo de ar são alteradas por cada um desses componentes, então os fluxos de ar redirecionados se chocam e sua interação produz arrasto adicional, somando-se ao arrasto de forma já existente.

A quantidade total de arrasto gerada é maior do que seria individualmente. O arrasto de interferência é maior em áreas com ângulos agudos, como onde a haste da asa encontra a fuselagem ou a parte inferior da asa, bem como onde as próprias asas se prendem à fuselagem.

Como reduzir o arrasto de interferência:

Reduzir o ângulo entre os componentes para menos de 90 graus ajuda a minimizar o arrasto de interferência.

5. Arrasto de Perfil

Tanto o arrasto de forma quanto o arrasto de interferência estão relacionados ao tamanho, design e configuração de sua aeronave. Às vezes, ambos os tipos de arrasto são considerados juntos como o arrasto de perfil geral do avião. O arrasto de perfil é a quantidade de arrasto de forma mais a quantidade de arrasto de interferência.

6. Arrasto Induzido por Sustentação

Além do arrasto parasita, a segunda categoria principal de arrasto é o arrasto induzido por sustentação ou simplesmente arrasto induzido. O arrasto induzido por sustentação é, como o nome sugere, um tipo de arrasto que é produzido como um subproduto da sustentação.

Quando o ar de maior pressão debaixo das asas flui para cima e sobre a parte superior da asa, esta é uma fonte de arrasto induzido por sustentação. As asas com uma menor razão de aspecto gerarão mais arrasto induzido por sustentação do que as asas com alta razão de aspecto.

Algumas aeronaves são construídas com pontas de asa curvadas para cima, conhecidas como winglets, para ajudar a reduzir a quantidade de arrasto induzido por sustentação que geram.

O downwash é outra fonte de arrasto induzido por sustentação. O downwash é causado pelo ar e vórtices que se desprendem da borda de fuga de suas asas. Seu ângulo para baixo também desloca a direção do vento relativo para baixo. Como o vetor de sustentação é perpendicular ao vento relativo, o vetor de sustentação também se desloca para trás, gerando arrasto extra.

Como reduzir o arrasto induzido por sustentação:

Isso pode ser reduzido pelo uso de shark-lets ou winglets nas pontas das asas.

O vídeo O que é Arrasto? do Flight-Club descreve os diferentes tipos de arrasto e explica como o downwash causa o arrasto induzido por sustentação.

7. Arrasto de Onda

O tipo final de arrasto de avião é um que os pilotos da aviação geral não experimentarão. Para gerar arrasto de onda, uma aeronave deve estar voando em velocidades supersônicas.

Quando um avião atinge a velocidade supersônica, a borda de ataque da asa está voando em velocidades supersônicas. Isso produz uma onda de choque que viaja de volta para além da borda de fuga da asa, que está voando em velocidade subsônica. A onda de choque faz com que o fluxo de ar se separe da borda de fuga da asa, criando assim o arrasto de onda.

Conclusões

Não importa quão aerodinamicamente uma aeronave seja construída ou quão habilidosamente um piloto a pilote, esse avião ainda estará sujeito às forças de voo, e uma dessas forças é o arrasto.

Para a maioria dos aviões, o arrasto pode ser parasita ou induzido por sustentação na natureza. Pilotos voando em velocidades supersônicas também são afetados pelo arrasto de onda. Todos os sete tipos de arrasto de avião, quando considerados juntos, compõem o arrasto total experimentado pela aeronave.

O arrasto do avião pode ser reduzido durante a fase de projeto da aeronave, criando uma superfície lisa da aeronave em uma fuselagem elegante e aerodinâmica.

Um design que não requer hastes de asa, hastes de trem de pouso e outras numerosas protuberâncias resultará em menores quantidades de arrasto, assim como um com winglets ou uma alta razão de aspecto.