Tipos de arrasto
Basicamente podemos dividir o arrasto total da aeronave em dois grupos: arrasto induzido e arrasto parasita.
Arrasto induzido: aquele relacionado às partes do avião que produzem sustentação, ou seja, é o produto indesejado da geração de sustentação.
Arrasto parasita: aquele resultante da resistência imposta pelas moléculas de ar a qualquer objeto que se move no ar.
Arrasto Parasita
O arrasto parasita possui essa denominação pois não produz nenhuma força útil ao voo, ele é o resultado da resistência imposta pelas moléculas de ar à qualquer parte da aeronave exposta ao ar quando a mesma encontra-se em movimento. O arrasto parasita é composto por três elementos básicos: o arrasto de pressão (ou de forma), o arrasto de atrito e o arrasto de interferência.
Arrasto de pressão ou de forma: é resultante da diferença de pressão entre o bordo de ataque e o bordo de fuga de um objeto. A separação e o deslocamento dos filetes de ar no bordo de fuga do objeto farão com que a pressão na parte dianteira seja maior que na parte traseira. O resultante será uma força aerodinâmica que irá atuar no sentido da menor pressão, ocasionando o arrasto de pressão.
O arrasto de pressão é o mais fácil de ser reduzido durante o projeto e o desenvolvimento da aeronave, de um modo geral objetos com formatos aerodinâmicos proporcionam menor arrasto de pressão, o que obviamente irá influenciar o arrasto total. A figura abaixo ilustra claramente a comparação de como pode ser reduzido o arrasto de pressão na parte frontal do avião, com a utilização do spinner na frente da hélice.
Arrasto de atrito: nenhuma superfície é completamente lisa, sempre há pequenas irregularidades, logo os filetes de ar serão defletidos ao se moverem sobre a superfície de um objeto em movimento, causando resistência ao movimento. Esse atrito entre os filetes de ar e a superfície do objeto é denominado de arrasto de atrito. Neve, gelo, sujeira e rugosidades na superfície do objeto aumentam o arrasto de atrito, por este motivo é importante sempre manter a superfície da aeronave limpa.
Arrasto de interferência: esse arrasto combina os efeitos do arrasto de pressão e de atrito, e ele é causado pela interferência no fluxo de ar entre as partes adjacentes da aeronave, como por exemplo, a interseção da asa com a fuselagem.
Esses três elementos – arrasto de pressão, arrasto de atrito e arrasto de interferência – serão computados para a determinação do arrasto parasita de uma aeronave. Proporcional a velocidade da aeronave, o arrasto parasita pode ser reduzido das seguintes formas:
– redução da área exposta ao ar
– design aerodinâmico das áreas expostas
– rebites escareados
– limpeza constante das superfícies da aeronave
A velocidade da aeronave possui relação direta com o arrasto parasita. Com a aeronave parada não há movimentação do ar sobre a mesma, logo, não há incidência de arrasto parasita. Porém, à medida que a velocidade é aumentada o arrasto parasita também aumenta, portanto, o arrasto parasita é mais significativo em velocidades elevadas. Para você ter uma ideia deste aumento, se a velocidade da aeronave dobrar o arrasto parasita irá quadruplicar.
Arrasto Induzido
O arrasto induzido está diretamente relacionado à produção de sustentação pela asa da aeronave, ele é um produto indesejado da sustentação e que não pode ser anulado. Este tipo de arrasto ocorre principalmente devido a movimentação dos filetes de ar no intradorso e extradorso de uma asa que produz sustentação.
Como vimos, a pressão no intradorso é maior do que no extradorso, e o resultado disso é que os filetes de ar tendem a se deslocar para o extradorso, a fim de igualar a pressão. Durante este movimento ocorre um turbilhonamento na ponta da asa resultante desta fuga do ar que se encontrava no intradorso, o que irá reduzir a sustentação da asa. Para compensar essa redução de sustentação produzida pelo turbilhonamento, aumenta-se o ângulo de ataque o que irá gerar mais arrasto, o chamado arrasto induzido.
O arrasto induzido pode ser reduzido das seguintes maneiras:
– asa de grande alongamento
– afilamento da asa
– winglets/tiptanks
Fonte: Livro Teoria de Voo (Aviões) – PP e PC – Editora Bianch
