Mecânica

Para proteger aviões de raios, eletrize os aviões

Como proteger aviões de raios?
"Você pode carregar [eletricamente] um avião e se adaptar em tempo real. Isso é bastante viável," dizem os engenheiros. A imagem mostra um teste de laboratório com um modelo. [Imagem: Joan Montanya/Polytechnic University of Catalonia]

Raios em aviões

Engenheiros do MIT estão propondo uma técnica inusitada - e um tanto estranha - para evitar que raios atinjam os aviões: carregar eletricamente o corpo dos próprios aviões.

Carmen Guerra Garcia e seus colegas afirmam que isso pode reduzir a chance que o avião seja atingido por um raio, lembrando que as estimativas indicam que todo avião comercial no mundo é atingido por um raio pelo menos uma vez por ano.

Cerca de 90% dos raios parecem ser desencadeados pela própria aeronave: Em ambientes de tempestade, o exterior eletricamente condutor do avião funciona como um pára-raios, iniciando a descarga que potencialmente é capaz de danificar as estruturas externas do avião e até comprometer sua eletrônica de bordo - embora esses casos sejam muito raros.

Hoje, a melhor forma de evitar os raios consiste em redirecionar os aviões para outras rotas, desviando-os das regiões de tempestade.

Aviões eletrificados

A proposta de carregar eletricamente o avião parece contra-intuitiva, mas a equipe garante que, se um avião for eletricamente carregado no nível adequado, a probabilidade de que ele seja atingido por um raio reduz-se substancialmente.

A ideia decorre do fato de que, quando um avião voa através de um campo elétrico ambiente, seu estado elétrico externo, normalmente em equilíbrio, muda. À medida que o campo elétrico externo polariza a aeronave, uma extremidade do avião fica mais carregada positivamente, enquanto a outra extremidade tende a acumular mais carga negativa. À medida que essa polarização aumenta, ela pode desencadear um fluxo de plasma altamente condutor, chamado "líder positivo" - o estágio anterior à produção de um raio.

A equipe propõe então carregar negativamente o avião de forma temporária - quando ele estiver viajando em zonas de tempestade - até um nível que anule o acúmulo de cargas positivas, impedindo assim que se chegue ao nível crítico que inicia um raio.

A equipe demonstrou que tudo funciona em termos conceituais. O desafio agora é encontrar alguém que banque um teste real.

"O cenário que planejamos consiste em voar para uma área onde há nuvens de tempestade, e as nuvens de tempestade produzem uma intensificação do campo elétrico na atmosfera," detalhou Carmen. "Isso pode ser percebido e medido a bordo, e podemos afirmar que, para eventos de desenvolvimento relativamente lento, você pode carregar [eletricamente] um avião e se adaptar em tempo real. Isso é bastante viável."

Bibliografia:

Charge Control Strategy for Aircraft-Triggered Lightning Strike Risk Reduction
Carmen Guerra-Garcia, Ngoc Cuong Nguyen, Jaime Peraire, Manuel Martinez-Sanchez
American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal
DOI: 10.2514/1.J056406




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