A NASA aplicou em voo, com sucesso, uma nova tecnologia que permite que uma aeronave dobre suas asas em diferentes ângulos durante o voo.
A recente série de voos, executada no Centro de Pesquisas de Voo Armostrong da NASA na Califórnia, é parte do projeto SAW – Spanwise Adaptive Wing, ou Asa de Envergadura Adaptável. Este projeto busca validar o uso de alta tecnologia em materiais de baixo peso, para permitir que a seção externa da asa e suas superfícies de controle possam ser dobradas para os melhores ângulos de cada fase de voo.
A tecnologia SAW deve produzir múltiplos benefícios para aeronaves no futuro, tanto subsônicas quanto supersônicas. Dobrar asas em voo é uma inovação que tem sido estudada há décadas, incluindo testes com o North American XB-70 Valkyrie nos anos 1960. Mas a habilidade de dobrar as asas sempre foi dependente de pesados sistemas mecânicos ou hidráulicos de atuação.
O projeto SAW utiliza um material de baixo peso chamado de liga de memória de forma. O material é incorporado no atuador do sistema de dobramento da asa, com um peso 80% menor do que um sistema convencional. Nos testes do voo, a seção móvel da asa teve seu ângulo variado de zero até 70 graus para cima e para baixo.
Em aeronaves subsônicas, como as comerciais, o potencial aerodinâmicos de dobrar as asas possui grandes benefícios, incluindo, por exemplo, melhora de controlabilidade, permitindo a eliminação de sistemas pesados como o leme na cauda. Além disso, os pilotos poderão se beneficiar em diferentes condições do voo, como em rajadas de vento, ao adaptar a forma da asa para posições mais favoráveis para cada condição específica.
Mas um dos mais significativos benefícios de dobrar as asas em voo está no voo supersônico, quando se voa mais rápido do que a velocidade do som. Com a variação de forma da asa, será possível aproveitar as ondas de choque em favor de maior eficiência energética ao voo, reduzindo arrasto induzido e aumentando a performance.
A liga de memória de forma é ativada por temperatura, e funciona através da memória termal do material utilizado em um tubo que funciona como atuador. Quando se aquece o tubo, a liga é ativada e causa a torção do tubo, movendo a porção da asa para cima ou para baixo.
Para testar a tecnologia, a NASA utilizou uma plataforma de teste remotamente controlada chamada PTERA – Prototype Technology-Evaluation Research Aircraft, ou Aeronave Protótipo de Pesquisa de Tecnologia em Avaliação. O PTERA é um UAV (avião não tripulado) equipado com diversas instrumentações de voo para levantamento de dados do projeto SAW, e que também possui capacidade de substituição de asa para testar variadas tecnologias.
O PTERA decolou com as asas niveladas, sem deflexão, e voou por longas trajetórias para a realização das manobras necessárias às pesquisas. Durante as manobras, os atuadores SAW foram aquecidos e resfriados, dobrando as asas para as diferentes posições avaliadas.
Nesta fase inicial de testes, foram realizados dois voos em que as asas dobravam apenas para baixo e, após, mais dois voos com mudanças no sistema para inverter o sistema para cima. Já nos próximos voos, a tecnologia será testada de forma a dobrar nos dois sentidos em um mesmo voo. Além dos testes em escala reduzida no UAV PTERA, os engenheiros do SAW estão trabalhando para adaptar a tecnologia em um F-18.
Informações pela NASA.
