Grupo testa plasma energético contra atrito em aeronaves

Um acordo entre o Centro Técnico Aeroespacial (CTA), do Comando da Aeronáutica, em São José dos Campos, e a Universidade Estadual Paulista (Unesp) vai permitir aprofundar pesquisas em uma área estratégica ainda pouco estudada no mundo: a redução do arrasto aerodinâmico, força de atrito com o ar enfrentada por aviões e naves espaciais.A pesquisa explora a possibilidade do desenvolvimento, nos próximos 50 anos, de uma nova linha de aviões hipersônicos com propulsão aspirada não convencional.O vôo norteamericano bem sucedido do HyperX, em março deste ano, mostra essa tendência mundial. Os especialistas acreditam, portanto, que a descoberta de um mecanismo que reduz o arrasto aerodinâmico fará com que as aeronaves possam viajar a velocidades maiores, com menor consumo de combustível e risco de superaquecimento.FreioO arrasto aerodinâmico é utilizado atualmente pelas espaçonaves como freio na sua reentrada na atmosfera. No caso de vôos dentro da atmosfera terrestre ? chamados de transatmosféricos ?, porém, o fenômeno tem efeito negativo, pois age no sentido de impedir o movimento, o que provoca um consumo maior de combustível e redução da vida útil da aeronave.A proposta estudada pelos pesquisadores brasileiros para a redução do arrasto nesta situação aconteceria a partir de uma injeção de energia a laser e microondas, que geraria a formação de um plasma ? gás com partículas de elétrons positivos e negativos ? em um ponto à frente da aeronave.O fenômeno formaria um escudo com formato de um guarda-chuva e redirecionaria o ar, criando uma região de baixa densidade.ExperiênciaA experiência foi realizada com sucesso, pela primeira vez, no Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica do Instituto de Estudos Avançados ? IEAv, ligado ao CTA, sob a coordenação de Marco Antonio Sala Minucci, chefe daquele laboratório.?A ausência de ar na região frontal da aeronave diminuiria o arrasto, fazendo com que houvesse consumo menor de combustível?, explica José Márcio Machado, professor do Laboratório de Simulação Computacional do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (Ibilce), campus de São José do Rio Preto, responsável pela coordenação dos estudos pelo lado da Unesp.Segundo Machado, para determinar em que condições a injeção a laser pode atuar na obtenção do efeito desejado é preciso fazer uma simulação matemática deste cenário e transferi-la para o computador. É nesta etapa que entra o trabalho dos pesquisadores da Unesp.?Para isto, vamos lançar mão de ferramentas sofisticadas, soluções de sistema de equações algébricas e desenvolvimento de programas?, acrescenta.SimulaçõesAs simulações desse tipo de fenômeno estão se tornando viáveis graças ao uso de computadores para processamento de alto desempenho, baseados em microcomputadores interligados em rede por clusters de PCs. Tanto o IEAv, como a Unesp já utilizam estas máquinas. ?Com o desenvolvimento desta tecnologia, tornou-se possível simular em computador os fenômenos do arrasto aerodinâmico a um custo menor?, afirma Machado.Para o pesquisador Ângelo Pássaro, do IEAv, a modelagem deste fenômeno é ainda um desafio. ?Por isso, esforços adicionais estão sendo realizados para ampliar essa capacitação tanto na área experimental como na de simulação computacional?, diz, referindo-se à parceria com a Unesp.Para o futuro, Pássaro e Minucci prevêem que o projeto deverá contribuir para a criação e realização de novos experimentos em tecnologia de aeronaves avançadas.

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