Efeito solo: aprendendo a usá-lo a seu favor

Você trabalhou duro e por muito tempo em seu treinamento, e agora você pode sentir o momento do sucesso se aproximando enquanto você se alinha com a pista. Seu coração bate mais rápido enquanto você se aproxima; é quase hora de pousar e terminar sua jornada. Mas de repente, a aeronave começa a flutuar!

Você não está sozinho nesta experiência; é um fenômeno conhecido como efeito solo que a maioria dos pilotos encontra em algum momento de sua carreira.

Neste artigo, exploraremos por que entender o efeito solo é tão importante para todos os aviadores.

O que é o efeito solo?

Efeito solo é um termo usado para descrever o fenômeno aerodinâmico de aumento da sustentação e diminuição do arrasto induzido que é gerado pelas asas da sua aeronave quando você está voando perto de uma superfície plana como o solo ou a água. O coeficiente de sustentação atua e cria um efeito de flutuação.

O que causa o efeito solo?

Vamos explorar um pouco da teoria aerodinâmica por um momento, para que possamos entender a ciência por trás do efeito solo.

Como todo bom piloto se lembra de ter aprendido, a pressão do ar na superfície superior da asa é menor do que na inferior. Essa diferença de pressão cria um fluxo circular de ar da área de alta pressão abaixo das asas para a área de menor pressão acima das asas.

Embora esse movimento de ar ocorra ao longo de toda a borda de fuga da asa, é mais aparente perto das pontas das asas da aeronave. Chamamos essas áreas de fluxo de ar circular de "vórtices".

Quando você está voando em altitude de cruzeiro, os vórtices são grandes. Eles causam mais deflexão do ar ou downwash. Quando o ar é defletido pelos vórtices da ponta da asa, isso inclina a direção do vento relativo para baixo.

Lembre-se que a sustentação é sempre perpendicular à direção do vento relativo, então o vetor de sustentação se desloca para trás correspondentemente. Como um vetor de sustentação vertical é mais eficiente do que um vetor inclinado, a mudança do vetor proporciona uma diminuição da sustentação e um aumento do arrasto.

Ao se aproximar do solo, a aerodinâmica muda à medida que a pressão do ar aumenta na superfície inferior da asa. O tamanho dos vórtices da ponta da asa diminui e sua forma torna-se mais alongada em vez de circular, resultando em menos downwash.

O downwash diminuído não inclina tanto a direção do vento relativo, e o vetor de sustentação permanece mais próximo do vertical. Este vetor de sustentação quase vertical mais eficiente proporciona aumento da sustentação e diminuição do arrasto.

(3D"Plane"by osmosikum is licensed under Creative Commons Attribution)

Como o efeito solo me impacta?

Em pousos, você geralmente começará a experimentar o efeito solo quando estiver a menos de ½ do comprimento total da sua asa em relação ao solo.

O aumento da sustentação e a diminuição do arrasto farão com que sua aeronave pareça pairar no ar perto do solo, mantendo sua velocidade e altitude por mais tempo do que o faria de outra forma. Você frequentemente ouvirá esse fenômeno descrito como "flutuar em um colchão de ar".

Para decolagens, você começa com as asas do avião no efeito solo, onde o aumento da sustentação e a diminuição do arrasto o ajudam a ganhar velocidade.

Sua aeronave pode decolar com velocidade menor do que a velocidade de decolagem nominal. Ao iniciar sua subida e sair do efeito solo, mais potência deve ser usada para manter sua taxa de subida.

Como o impacto do efeito solo aumenta quanto mais próximas suas asas estão do solo, aeronaves de asa baixa como um Piper Warrior experimentam mais efeitos solo do que um Cessna 172 de asa alta.

Como posso usar o efeito solo a meu favor?

Os dois casos mais comuns em que o efeito solo pode ser realmente útil, se você souber como usá-lo a seu favor, são decolagens em pista curta e em pista macia. Também tem sido útil para ajudar pilotos em situações de emergência.

Decolagens de Pista Curta

Para uma decolagem em pista curta, o foco é atingir sua melhor velocidade de ângulo de subida (Vx) o mais rápido possível. Cada pequena ajuda é válida, e se você souber como usar o efeito solo a seu favor, poderá obter o impulso que procura. Assim que tiver velocidade suficiente para levantar as rodas da pista, faça-o para ajudar a diminuir o arrasto.

Mantenha um baixo ângulo de ataque (AoA) para diminuir o arrasto e aumentar a aceleração. Siga as orientações do seu POH para os flaps. Isso geralmente será o que lhe dá mais próximo de um AoA de 15 graus, pois é o mais eficiente para a maioria dos aviões.

Demasiado flap aumentará o arrasto. Abaixe o nariz assim que tiver uma taxa de subida positiva e deixe o efeito solo ajudar o empuxo horizontal do motor a ganhar velocidade rapidamente.

Decolagens de pista macia

O problema com um campo macio é que, até que suas rodas saiam do chão, você está sujeito a altos níveis de arrasto das rodas devido à neve, lama, areia ou qualquer outra superfície não ideal de onde você está decolando.

Em uma decolagem em terreno macio, seu foco é diminuir o arrasto das rodas o mais rápido possível. Isso significa que você deve tirar a roda do ar rapidamente. Para isso, o ângulo do nariz deve ser o mais próximo possível do máximo. O desafio é manter esse ângulo enquanto você quica na pista macia e irregular.

Depois de tirar a roda do ar, você precisa mantê-la lá para começar a ganhar velocidade. Uma vez no ar, lentamente e cuidadosamente abaixe o nariz para permitir a aceleração, mantendo as rodas acima da pista.

Inicialmente, você estará voando muito lentamente, mas graças ao efeito solo, você conseguirá manter o avião no ar, paralelo à pista, até atingir velocidade suficiente para sair com segurança do efeito solo.

O tempo é tudo em uma decolagem de campo curto. Se você abaixar o nariz muito cedo, suas rodas estarão arrastando no chão macio novamente. Espere demais e você começará a sair do efeito solo muito cedo, antes que sua velocidade seja alta o suficiente para sustentar o voo sem efeito solo.

Estendendo o alcance de cruzeiro em baixa altitude

Existe um precedente histórico para usar o efeito solo a seu favor quando é preciso estender o alcance de voo em caso de emergência. Na Segunda Guerra Mundial, aeronaves B-59 realizaram voos longos sobre o Oceano Pacífico, das Ilhas Marianas até o Japão.

As margens de combustível já eram apertadas, e se um motor falhasse, o aumento do arrasto poderia diminuir o alcance da aeronave o suficiente para que o piloto não conseguisse fazer o voo de volta.

Eventualmente, as tripulações aprenderam a voar baixo sobre o oceano, permanecendo no efeito solo por longas distâncias e estendendo seu alcance o suficiente para chegar em casa.

Erros comuns de efeito solo a evitar

Sempre preferimos aprender com os erros dos outros do que com os nossos próprios, então vamos revisar os erros mais comuns do efeito solo e como evitá-los.

Rotação prematura

A rotação prematura, um perigo com potencial aumentado durante decolagens em pista macia, pode fazer com que você saia do efeito solo antes de ter acelerado para uma velocidade de subida segura.

Se você não atingiu sua velocidade de subida segura (normalmente Vx) ao sair do efeito solo, seu avião pode afundar rapidamente de volta em direção à pista. Evite esse erro aumentando sua velocidade aérea antes da rotação e antes de sair do efeito solo.

Evite ter uma velocidade de aproximação muito rápida

Ao se aproximar para um pouso, manter uma velocidade muito alta durante o flare pode fazer com que você flutue. Isso prolongará a distância de pouso, um problema potencialmente sério dependendo do comprimento da sua pista. Evite esse erro estando atento à sua velocidade e confirmando-a antes do flare.

Não tente forçar o avião a pousar

Quando você sente a sensação de amortecimento do efeito solo abaixo de você, pode ser tentado a compensá-lo e forçar o avião a pousar, especialmente se você tiver mantido muita velocidade na sua aproximação.

Infelizmente, isso pode levar o avião a tocar repetidamente no solo, e depois quicar de volta da pista. Este perigoso "pouso de porpoise" levou à destruição de muitas aeronaves.

Evite esse erro mantendo uma taxa de descida e velocidade apropriadas. Não tente forçar a aeronave a pousar. Se você começar a fazer um pouso de porpoise, execute rapidamente uma arremetida.

Manual de Conhecimento Aeronáutico do Piloto ASA Fornecendo conhecimentos básicos essenciais para todos os pilotos, desde estudantes iniciantes até as certificações avançadas, esta publicação da Federal Aviation Administration (FAA) apresenta aos leitores o amplo espectro de conhecimentos exigidos à medida que progridem no treinamento de pilotos.

Tópicos principais

O efeito solo é um fenômeno aerodinâmico que, se bem compreendido, pode ser usado a nosso favor. A chave é entender o que é, o que o causa e como ele afeta nossa aeronave. Armados com esse conhecimento, podemos decolar e pousar com mais segurança e eficácia.

A a Federal Aviation Administration lançou um manual que aborda informações sobre o impacto dos Efeitos Solo e outros fatores de voo no Manual do Piloto de Conhecimento Aeronáutico

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