Helicópteros ganham aerodinâmica inspirada em baleias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/02/2012

Fotomontagem de uma baleia corcunda e do helicóptero Bo 105, usado pela DLR para os testes.
[Imagem: DLR/istockphoto.com/Josh Friedmann/Fotomontagem DLR.]

Aerodinâmica

Engenheiros alemães foram buscar inspiração nas baleias para criar helicópteros mais rápidos e mais fáceis de manobrar.

Os helicópteros devem sua capacidade de decolar e pousar verticalmente ao seu rotor principal, mas isso também tem desvantagens aerodinâmicas.

O fluxo de ar sobre a lâmina do rotor que está se movendo para trás cria turbulência, perda relativa de sustentação e exerce grandes forças sobre o rotor como um todo.

Isto aumenta o arrasto aerodinâmico e submete todo o conjunto a uma carga maior do que o necessário - os passageiros também sentem tudo isso na forma de vibrações.

É para compensar essas deficiências aerodinâmicas que os engenheiros estão trabalhando na construção de um helicóptero-avião.

Barbatanas de baleia

Engenheiros da agência espacial alemã, a DLR, parecem ter finalmente encontrado uma solução para minimizar, ou mesmo eliminar, todos esses problemas.

A inspiração veio de saliências encontradas nas barbatanas das baleias-corcunda, conhecidas por suas capacidades acrobáticas.

"As pesquisas mostraram que essas saliências retardam significativamente a ocorrência da perda de velocidade (stalling) e aumenta a flutuabilidade," disse Holgei Mai, que está testando esse conceito nos helicópteros juntamente com seu colega Kai Richter.

Os fluxos na água são fenômenos similares aos fluxos no ar - os cientistas só tiveram que adaptar as dimensões das saliências.

As saliências artificiais - por enquanto construídas em borracha - são menores do que as das baleias, com um diâmetro de 6 milímetros e pesando apenas 0,04 grama cada uma.

Kai Richter e Holger Mai inspecionam a instalação das pequenas saliências de borracha nas bordas das lâminas do helicóptero. Cada lâmina recebeu 186 saliências.
[Imagem: DLR]

Para helicópteros novos e usados

Depois de testar o conceito no túnel de vento, com excelentes resultados, os dois engenheiros tiveram autorização para instalar as "lâminas-barbatana" em um helicóptero Bo-105.

As quatro lâminas do rotor receberam um total de 186 saliências, agora já batizadas tecnicamente de LEVoGs (Leading-Edge Vortex Generators - geradores de vórtices na borda frontal, em tradução livre).

"Os pilotos perceberam imediatamente uma diferença no comportamento das lâminas do rotor," conta Richter.

Com um resultado tão promissor, sensível pelo piloto, a dupla agora está trabalhando na montagem de equipamentos especiais de medição para mensurar os efeitos obtidos com precisão.

Segundo eles, a grande vantagem da nova tecnologia é que ela poderá ser aplicada aos helicópteros já fabricados, mediante a instalação de saliências na forma de um revestimento.

Para os helicópteros novos, as bordas das lâminas de titânio poderão ser fresadas durante o processo de fabricação.