Pesquisadores do DCTA estudam superfícies hipersustentadoras de aeronaves

USP/CEPID-CeMEAI
Leonardo Zacarin

10 de março de 2016

A aerodinâmica dos aviões é especialmente adaptada para que a aeronave não seja prejudicada pela resistência do ar e pelas outras forças que influenciam no voo. Na decolagem e no pouso – momentos de baixa velocidade do avião – mecanismos especiais são ativados para ajudar a estabilizar a aeronave: as superfícies hipersustentadoras.

“As superfícies hipersustentadoras são colocadas nas asas do avião de modo a aumentar a sustentação que as asas dão. Elas são utilizadas principalmente em pousos e decolagens e existem basicamente dois tipos: os flaps e os slats”, comenta Ricardo Galdino, pesquisador do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), sediado no Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) em São José dos Campos.

Galdino trabalha na Divisão de Aerodinâmica (ALA) do IAE ao lado de João Luiz Azevedo, pesquisador do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). Azevedo explica como os flaps e os slats funcionam: “Alguns dispositivos de sustentação são estendidos para a frente da asa – os slats – e alguns são estendidos para a parte de trás da asa – os flaps. Estendendo as superfícies hipersustentadoras, é possível aumentar a área e o arqueamento da asa. Assim, você aumenta o coeficiente de sustentação da asa”, esclarece.

O estudo desenvolvido no IAE é computacional. Os pesquisadores analisam quais mudanças podem ser feitas nos flaps e nos slats e simulam, no computador, o comportamento dos aviões com essas alterações nas asas. “A pesquisa é importante porque prevê quanto o escoamento – as consequências das forças que agem sobre a aeronave – vai prejudicar o voo. Se a simulação indicar que o escoamento vai separar uma parcela substantiva da asa da aeronave, é possível que hajam consequências muito sérias sobre a capacidade de voar naquelas condições. Se você tentar operar a aeronave naquelas condições, ela vai cair”, conta Azevedo.

A pesquisa analisa as superfícies hipersustentadoras porque, quanto mais eficientes elas forem, mais o avião é beneficiado. Quando você vem para pouso, você vem numa velocidade menor e tende a economizar freio e comprimento de pista, ou seja, você precisa de um comprimento menor para parar o avião. Na decolagem, você precisaria de um ângulo de ataque menor para decolar o avião”, finaliza Galdino. 

Sobre o CeMEAI

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O CeMEAI é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

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