Para que serve os Winglet?
Você já deve ter observado ao andar de avião que muitas aeronaves tem uma curva na ponta de suas asas, e talvez tenha se perguntado o motivo disso. Sobre isso que vamos falar nesse post: OS WINGLET.
O que é um winglet?
O winglet é um componente aerodinâmico posicionado na extremidade livre da asa de uma aeronave, que tem por função diminuir o arrasto induzido, relacionado ao vórtice de ponta de asa. Em geral, tem a forma de uma aba vertical ou inclinada.
Qual a função do winglet?
A ponta da asa normalmente forma um vórtice, que transfere para a aeronave barulhos e trepidações, além da perda de sustentação na parte final da asa. Com o dispositivo winglet, esse problema é amenizado.
A redução do arrasto melhora a eficiência da aeronave, significando aumento da velocidade e economia de combustível. Atualmente, quase 100% das aeronaves de grande porte que saem de fábrica vem com winglets. Boeing 747 e Boeing 737 são exemplos de aviões com winglets (em algumas versões), do mesmo modo, todos os aviões comerciais da Airbus e da EMBRAER saem de fábrica com winglets. Nos Airbus os winglet são chamados de Fence.
Onde surgiu?
O mecanismo básico de funcionamento de uma winglet já era conhecido desde o princípio dos tempos pelos nossos amigos emplumados, principalmente por grandes pássaros como as águias, falcões, condores etc.
A deflexão e abertura das longas penas na ponta de suas asas permitiam que estes antigos e hábeis aviadores pudessem planar por longas distâncias com uma perda mínima de altitude. O conceito de winglet foi quase patenteado no final do século 19 e usado, pela primeira vez nos anos 20 e seu nome era 'tip fences' e 'end plates'.
Nos anos 70, o Dr. R.T. Whitcomb do Centro de Pesquisas Langley da NASA refinou o projeto para permitir seu uso nas modernas aeronaves a jato e uma das primeiras a utiliza-lo foi o KC-135 (Versão de reabastecimento aéreo do B-707). Na aviação de pequeno porte, o guru Burt Rutan utilizou à exaustão o conceito dos winglets, aliás, este conceito e mais uma infinidade de projetos não convencionais.
Com a crise do petróleo nos anos 80 aumentou a necessidade de se procurar por conceitos que ajudassem a diminuir o consumo das aeronaves através do aumento da eficiência das asas.
Um vórtice (ou vórtex) é um escoamento turbulento giratório onde as linhas de corrente apresentam um padrão circular ou espiral. São movimentos espirais ao redor de um centro de rotação.
Ele surge devido à diferença de pressão de duas regiões vizinhas, Parte superior e inferior da asa, como exemplo. Quando isso ocorre o fluido tende a equilibrar o sistema e flui para esta região mudando, eventualmente, a direção original do escoamento e, com isso, gera vorticidade.
Eles são encontrados nos mais diversos locais da natureza, como correntes circulares de água vindas de marés conflitantes, como quando se mexe uma xícara de café, uma ilha no meio do oceano, furacões, tornados ou efeitos de ponta de asa. Este último é muito estudado pela indústria aeronáutica, pois sua geração aumenta o arrasto da aeronave. Esse efeito recebe o nome de arrasto induzido e é minimizado pela presença de empenamentos e winglets, que dificultam o deslocamento de ar.
Para se reduzir os vórtices existem duas opções: ou se aumenta consideravelmente a envergadura das asas, o que esbarraria no problema da resistência estrutural das mesmas ou se adiciona um winglet. Alguns fabricantes usaram os dois métodos e o mais eficiente foi o encontrado pela Boeing no seu modelo B-747/400. O aumento de 6 pés na envergadura de cada asa e a adição de dois winglets de 6 pés cada moveu os vórtices para cima proporcionando uma grande redução no arrasto da aeronave. O aumento da envergadura para 12 pés e a adição dos winglets provou ser a melhor solução sem provocar problemas de espaço nos aeroportos e ou hangares de manutenção.
Beneficio para aviação
Na aviação esse dispositivo tem possibilitado maior velocidade de ascensão atingindo mais rápido o nível pretendido pelo piloto, isso ficou evidente no Citation 10. Maior velocidade em voos de cruzeiro e economia de combustível também é reportada por pilotos que se utilizam desses dispositivos. De maneira geral os Winglets produzem para o avião melhor equilíbrio durante as curvas e melhora significativamente a estabilidade lateral.
Curiosidades sobre o Winglet
Embora seu uso mais comum seja na aviação o Winglets pode ser utilizado em embarcações navais e automóveis, como exemplo nos novíssimos carros de Formula Um. Neles o desempenho aerodinâmico resulta em 'maior velocidade final e maior apoio nas curvas', o segredo será a busca do melhor equilíbrio entre um e outro.