Quais fatores afetam a velocidade de voo de um avião?

Escrito por chris stevenson | Traduzido por vanessa arnaud
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Quais fatores afetam a velocidade de voo de um avião?
O avião precisa vencer a resistência do ar para levantar voo, pois o ar também possui densidade, como um líquido (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

Aviões possuem uma fuselagem principal, com extensas asas utilizadas para levantar voo e para a mobilidade no ar. As aeronaves existem em tamanhos pequenos, como ultraleves, até aviões de fuselagem larga utilizados pelas linhas aéreas. A velocidade em que um avião voa depende de muitos fatores, alguns físicos, outros relacionados ao clima, e até da carga e da lotação.

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Impulso

Os aviões devem conseguir um impulso, uma força, que os empurre para vencer a densidade do ar e a aceleração da gravidade. A relação entre a intensidade do impulso e o peso da aeronave é decisiva para a velocidade do voo. Quanto mais potente for o impulso, mais rapidamente poderá se locomover pelo ar. Considerando dois aviões de mesmo peso, e um com 30% a mais de potência, este mais potente será mais veloz e alcançará mais rapidamente a velocidade de cruzeiro.

Levantamento e forma das asas

O ângulo da asa de um avião pode afetar a velocidade que desenvolverá no ar. As asas apresentam espessuras, tamanhos e contornos variados, responsáveis pelo levantamento que permitem. O ar em velocidade sobre a superfície curva de uma asa produz um aumento da pressão abaixo da asa, ocasionando o levantamento. O ângulo da asa, conhecido como "ângulo de ataque", auxilia a decolagem conforme passa pelo ar. Quanto maior o ângulo, menor a movimentação pelo ar.

Arrasto induzido

O arrasto induzido inclui a força de oposição que ocorre em um avião conforme se locomove no ar. A aeronave colide com o ar conforme avança sobre ele. Consequentemente, o arrasto induzido está sempre presente e afeta a velocidade de todo o avião. Este efeito só desaparece quando o avião adota uma posição com a frente voltada para baixo.

Arrasto de fricção ou arrasto parasita

Os aviões possuem uma parte externa denominada "casco". Quanto mais liso o casco, mais rapidamente o avião atravessa o ar. Se a superfície apresentar muitas irregularidades na fuselagem, como rebites, protuberâncias, fendas e soldaduras, elas causarão uma resistência a mais. Aviões antigos como os biplanos ou WWI vintage possuem trens de pouso não retráteis, suporte delgado e cabos de suporte, que provocam resistência e desaceleram a aeronave. Jatos mais modernos possuem formato mais pontudo e superfície lisa, projetados para atravessar melhor o ar. Uma aeronave pode apresentar aumento significativo da velocidade após ser encerada.

Deslocamento do ar

Todo avião precisa voar em correntes de ar a diferentes altitudes. Estas massas de ar circulante podem exercer influência direta na velocidade da aeronave. Um deslocamento contrário ao sentido do avião criará uma alta resistência e, ainda que a velocidade em relação ao ar se mantenha, a velocidade em relação ao solo sofrerá considerável redução. Esta condição atrasará o horário de chegada. Da mesma forma, um deslocamento de ar no sentido de voo da aeronave aumentará a velocidade em relação ao solo sem ser preciso alterar a potência de funcionamento, antecipando o horário de chegada.

Umidade

A umidade do ar altera a pressão atmosférica, afetando a maneira que o avião voa. A pressão cai conforme a umidade aumenta. Em condições de alta umidade, as asas do avião possuem menos moléculas de água para "se prender", reduzindo sua velocidade. Para compensar a perda de altitude, mais impulso deve ser exercido. Uma atmosfera úmida também contém menos oxigênio, afetando o desempenho do pistão, das turbinas e do mecanismo a jato. Entrar em uma área de condições úmidas tende a desacelerar a aeronave.

Densidade do ar conforme a altitude

Com o aumento da altitude, a densidade do ar diminui, afetando o desempenho de uma aeronave que não seja a jato. A densidade reduzida do ar em altitudes elevadas não apoia bem as superfícies de controle do avião, tornando-o mais lento e difícil de controlar. O resultado é um decréscimo na velocidade, menor impulso e aumento da fricção.

Temperatura

Quando a temperatura do ar aumenta, a densidade cai. Quanto mais baixa a temperatura, maior a densidade. Aviões decolando em dias muito quentes precisam aumentar a potência para conseguir criar a diferença de pressão entre as superfícies das asas. Um dia mais frio apresenta um ar mais denso, permitindo que o avião decole em velocidade menor com a mesma configuração de potência.

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