Efeito solo: aprendendo a usá-lo a seu favor

Você trabalhou muito e por um longo tempo no seu treinamento, e agora pode sentir o momento do sucesso se aproximando enquanto se alinha com a pista. Seu coração bate mais rápido enquanto se aproxima; é quase hora de pousar e finalizar 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 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 de sua aeronave quando você está voando perto de uma superfície plana como o solo ou a água. O coeficiente de sustentação surge 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 baixa pressão acima das asas.

Embora esse movimento de ar ocorra ao longo de toda a borda de fuga da asa, é mais evidente perto das pontas da asa 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 de 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, o deslocamento do vetor causa diminuição da sustentação e aumento do arrasto.

À medida que você se aproxima 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 se torna mais alongada em vez de circular, resultando em menos downwash.

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

(3D"Avião"por osmosikum é licenciado sob Atribuição Creative Commons)

Como o efeito solo me impacta?

Nos pousos, você geralmente começa a experimentar o efeito solo quando está a uma distância do solo de ½ do comprimento total da sua asa.

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 normal. Você frequentemente ouvirá esse fenômeno descrito como "flutuar em uma almofada de ar".

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

Sua aeronave pode decolar com uma velocidade inferior à de decolagem nominal. Ao iniciar sua ascensão e sair do efeito solo, mais potência deve ser usada para manter sua taxa de ascensão.

Como o impacto do efeito solo aumenta quanto mais perto 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?

As duas ocorrências mais comuns em que o efeito solo pode ser muito útil, se você souber usá-lo a seu favor, são as decolagens em pista curta e em pista macia. Ele também se mostrou útil para ajudar pilotos em situações de emergência.

Decolagens em Pista Curta

Para uma decolagem em pista curta, o foco é atingir a velocidade de melhor ângulo de subida (Vx) o mais rápido possível. Cada pequena ajuda é importante, 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 diretrizes do seu POH para os flaps. Isso geralmente será o que lhe der um AoA mais próximo de 15 graus, pois é o mais eficiente para a maioria dos aviões.

Flap demais 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 em 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 campo macio, seu foco é diminuir o arrasto das rodas o mais rápido possível. Isso significa que você deve levantar a roda rapidamente. Para fazer isso, o ângulo do nariz deve estar o mais próximo possível do máximo. O desafio é manter esse ângulo enquanto você salta pela pista macia e irregular.

Uma vez que você levanta a roda no ar, você precisa mantê-la lá para começar a ganhar velocidade. Uma vez no ar, lenta 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 será capaz de manter o avião no ar, paralelo à pista, até ganhar velocidade suficiente para subir com segurança para fora do efeito solo.

O timing é tudo em uma decolagem em campo curto. Se você abaixar o nariz muito cedo, suas rodas estarão arrastando novamente no solo macio. Espere muito tempo, 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 precisar estender seu alcance de voo em caso de emergência. Durante a Segunda Guerra Mundial, aeronaves B-59 realizaram longos voos 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 retorno.

Eventualmente, as tripulações aprenderam a voar baixo sobre o oceano, mantendo-se em efeito solo por longas distâncias e estendendo seu alcance o suficiente para voltar para casa.

Erros comuns do efeito solo a serem evitados

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

Rotação prematura

Rotacionar prematuramente, um risco com potencial aumentado durante decolagens em campo macio, 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 (geralmente Vx) ao sair do efeito solo, seu avião pode afundar rapidamente de volta em direção à pista. Evite esse erro aumentando sua velocidade antes da rotação e antes de sair do efeito solo.

Evite uma velocidade de aproximação muito alta

Ao se aproximar para um pouso, carregar muita velocidade na sua flare pode fazer você flutuar. Isso estenderá sua 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 da flare.

Não tente forçar o avião a pousar

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

Infelizmente, isso pode levar o avião a tocar o solo repetidamente e, em seguida, saltar de volta para fora da pista. Este perigoso "pouso de golfinho" levou à queda de muitas aeronaves.

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

Manual de Conhecimento Aeronáutico do Piloto ASA Fornecendo conhecimento básico essencial para todos os pilotos, desde estudantes iniciantes até os certificados avançados, esta publicação da Federal Aviation Administration (FAA) introduz os leitores a um amplo espectro de conhecimento exigido à medida que progridem no treinamento de pilotos.

Conclusões

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 segurança e eficácia, de forma mais suave.

A Administração Federal de Aviação (FAA) 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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