A imitação do vôo dos pássaros
“Quero voar como um pássaro, flutuar no céu azul, tocar nas nuvens brancas”. Será esta uma fantasia distante de antanho? Talvez. Os sonhos do homem, de voar, remontam ao antigo mito grego a respeito do inventor Dédalo. Ele modelou asas de penas e cera que o habilitaram, bem como seu filho, Ícaro, a voar como pássaros. Mas, visto que o calor do sol derreteu suas asas, Ícaro caiu, vindo a morrer.
Do correspondente de “Despertai”! no Japão
NO ENTANTO, em 1680, reconheceu-se a impossibilidade deste tipo de vôo. Os cálculos do matemático italiano, Giovanni A. Borelli, mostravam que, se o homem dependesse da força de seus braços para bater asas como um pássaro, a fim de voar, jamais alçaria vôo.
Não foi senão em 1783 que dois franceses tiveram a primeira visão da terra firme como a que têm os pássaros. Voaram sobre Paris num balão de linho. Anos mais tarde, experiências com pipas e planadores levaram às maravilhas do vôo do mais pesado que o ar.
Hoje são comuns os jatos que transportam quase que 500 passageiros ou 90 toneladas métricas de carga, e voam a velocidades de 966 quilômetros horários. Recordes de velocidades, de mais de 3.200 quilômetros horários já foram estabelecidos, e vôos diretos de mais de 16.000 quilômetros já foram feitos. Embora muitos fiquem assombrados diante destes progressos da aviação, outros se contentam e derivam muito prazer em voar, sem fazer ruído, a baixas altitudes (600 a 900 metros) e a baixa velocidade. Este é o mundo dos planadores.
Uso de Planadores
Os planadores foram inicialmente usados para experiências de vôo, tendo sido desde então utilizados para o treinamento, o transporte, o combate, a pesquisa e o esporte. O vôo esportivo a vela é popularíssimo nos Estados Unidos, Alemanha e Austrália, onde foram estabelecidos recordes. Também no Brasil, cresce sua popularidade. Por exemplo, o recorde mundial de altitude, de 14.102 metros, foi estabelecido em 1961, nos EUA; a mais longa distância direta, de 1.460,8 quilômetros, foi alcançado na Alemanha; e o recorde do vôo mais rápido, de 140,7 quilômetros horários, sobre uma pista triangular de 500 quilômetros, foi obtido na Austrália.
No Japão, há perto de 3.000 entusiastas do vôo a vela, a metade dos quais são estudantes. Segundo uma notícia de jornal, em 1975, dois pilotos experientes treinavam-se para lançar um tipo avançado de planador desde o pico de 3.776 metros do monte Fuji, para um vôo transpacífico. Alguns crêem que, se o oxigênio e o alimento necessários pudessem ser levados e se atingisse uma altitude adequada, teoricamente seria possível um vôo transpacífico. No entanto, foram abandonados os planos para tal vôo. Visto que os regulamentos governamentais limitam o teto de vôo a cerca de 450 metros, não se conseguem recordes mundiais aqui. Todavia, vôos de treinamento e de prazer continuam no aeroporto de Cambara, pequena cidade pesqueira aninhada entre as montanhas e o mar, perto da base do monte Fuji. Gostaria de, mesmo sentado em sua poltrona, fazer uma visita a este aeroporto e descobrir exatamente como estes planadores continuam a fazer com que o homem atinja seu ponto mais próximo da imitação dos pássaros?
Visita ao Aeroporto
Na nossa primeira vista pelo hangar, vemos dois aviões monomotores, a serem usados para rebocar o planador ao ar, e dois planadores motorizados — cada um tendo um motor de 25 cavalos-vapor que pode ser desligado quando a aeronave está no ar. Onde estão os demais planadores? Esticamos nosso pescoço, quando se abrem as portas do segundo piso, e os vemos alinhados ali dentro. Devido a pesarem somente 250 a 350 quilos cada um, podem ser erguidos por guindastes e baixados de novo ao solo. São empurrados a mão até a pista. Quem talvez esteja acostumado ao barulho e à azáfama dum aeroporto de uma grande cidade moderna talvez não ache este aeroporto muito impressionante. A pista estreita é de cascalho e a torre de rádio acha-se montada no teto de uma camioneta que é guiada até a área da pista. Mas a excitação de alçar vôo junto com os pássaros é a mesma, se não maior, porque as emoções do planar são usufruídas em silêncio.
Ao olharmos ao redor, notamos planadores de formatos variados. Alguns parecem um tanto desajeitados, ao passo que outros são delgados e aerodinâmicos. A que se atribui tais diferenças? Primariamente, os planadores são apenas isso — planadores. Dispõem de maiores superfícies de asas, mas seu projeto e peso lhes permite apenas planar de volta até à terra, uma vez sejam soltos do avião rebocador. Os delgados aeroveleiros, contudo, são feitos para ascender. Isto é, para ganhar altitude, podem utilizar os ventos que sopram por cima das encostas dos montes, bem como as colunas ascendentes de ar quente, chamadas “termais”. É este tipo de aeronave que pode percorrer grandes distâncias e permanecer, de uma só vez, por horas no ar.
Exatamente o que capacita estes pássaros, construídos pelo homem, a flutuar no céu? A compreensão básica dos princípios do vôo nos ajudarão a entender isso.
Princípios do Vôo, Segundo Influenciam os Planadores
Há quatro forças que atuam sobre uma aeronave em vôo: (1) a gravidade (a força natural que age sobre seu peso, para puxá-la para o solo), (2) sustentação (o contrário da gravidade e produzida pelo projeto das asas ou correntes ascendentes de ar), (3) resistência (do ar, oposta ao movimento para a frente), (4) empuxo (potência de avanço para vencer a resistência e impelir o avião para a frente). Para erguer do solo um planador, o empuxo inicial é fornecido, quer por rebocá-lo com um carro ou um avião, ou por puxá-lo com um guincho e cabo montados no extremo da pista. Uma vez se separe desta fonte de energia, a ascensão e o projeto aerodinâmico da aeronave se contrapõem à gravidade e à resistência, mantendo o planador no ar. A sustentação é provida (1) pelo projeto curvo das asas e (2) pelas correntes ascendentes de ar.
Do estudo do formato das asas das aves, o homem veio a reconhecer que um formato curvo forneceria a sustentação. Exatamente o que está envolvido no projeto da asa? A superfície inferior da asa, ou infradorso, é achatada e a superfície superior, ou extradorso, é curva, afilando-se em direção da parte de trás ou da cauda. Quando um planador está parado, a pressão de ar na parte de cima e de baixo da asa é a mesma. Mas, quando avança, apenas a pressão de ar sobre o infradorso permanece a mesma. O ar sobre a superfície curva superior tem de percorrer maior distância ao mesmo tempo do que precisa o ar para passar por baixo da asa. Por isso, o ar que passa sobre a asa se movimenta mais rápido e se afila, fazendo que caia a pressão. À medida que o ar de alta pressão tenta preencher o vazio duma área de baixa pressão, o ar sobre a asa tenta forçar-se para a área de baixa pressão, acima da asa. Mas a asa está no caminho e o resultado é uma força de sustentação, aplicada à parte inferior da asa.
Em segundo lugar, há colunas naturais de ar que o planador poderá utilizar. Caso o planador seja leve e bem projetado, não é necessária muita sustentação para mantê-lo no ar. O vento que sofre deflexão para o alto, por parte de colinas ou montanhas, pode prover-lhe a sustentação, assim como as ondas de ar produzidas a sotavento das montanhas elevadas. Se o ar frio e pesado se mover numa área de ar mais quente, o ar mais tépido vê-se obrigado a subir, e estas “linhas de tesoura” podem ser usadas para ascensão. Também, certas superfícies terrestres, tais como campos arados ou o asfalto, e o concreto das cidades, absorvem o calor do sol, provocando a ascensão do ar quente. Os pilotos de aeroveleiros ficam à espreita de aves que ascendem, ou de nuvens do tipo cúmulo, pois estas amiúde indicam a presença duma “corrente termal”. Por circular pela termal, o piloto do aeroveleiro ganha altitude, e daí, parte em outra direção, procurando outra corrente ascendente.
Voar num Planador
Mas, o que dá maneabilidade ao planador? Como é que o piloto controla seu aeroveleiro? Há três movimentos básicos dum planador: (1) pitch ou variação de ângulo de subida ou descida (movimento do eixo lateral, da ponta de uma asa até a da outra), (2) roll ou rolagem (movimento do eixo longitudinal, do nariz à cauda), e (3) guinadas laterais (movimentos do eixo vertical, através do centro da fuselagem). A variação de ângulo de subida e descida é controlada pelo movimento para cima e para baixo do “profundor” no bordo de fuga do estabilizador horizontal na cauda. A rolagem é controlada pelos ailerons, partes móveis no bordo de fuga das asas. Para girar para a esquerda, o ailerom esquerdo sobe e o direito baixa. Girar à direita requer o movimento justamente ao contrário. A guinada, ou movimento para a esquerda ou direita, é governada pelo leme, no bordo de fuga do estabilizador vertical na cauda.
Isto talvez pareça complicado, mas um exame na cabina de piloto dum planador mostra-nos que a operação é relativamente simples. Uma coluna que parte do piso controla a variação de ângulo e a rolagem. Empurre-a para a frente e o nariz desce. Puxe-a para trás e o avião começa a subir. Movimenta-se para a esquerda e a asa esquerda desce, iniciando uma rolagem para a esquerda. Movê-la para a direita faz com que os ailerons se movimentem na direção oposta, e a aeronave rola para a direita. O movimento para a esquerda e direita do leme é controlado por dois pedais. Acione-se o esquerdo e o planador se move para a esquerda; acione-se o direito e o planador vai para a direita. Uma curva à esquerda ou à direita é feita por meio de uma combinação dum movimento de rolagem e leme na direção que deseja ir.
Também, na cabina, vemos um manete para soltar o cabo de reboque e uma alavanca para controlar os flaps (ou flapes) e spoilers. Os flaps são as partes no bordo de fuga da asa, mais próximos da fuselagem, e se estendem para baixo, para aumentar a área do aerofólio e reduzir a velocidade no pouso. Os spoilers servem como freios aerodinâmicos e se estendem do centro do extradorso das asas. Há, relativamente, poucos instrumentos — um indicador de velocidade do ar, um altímetro, uma bússola, e um variômetro (instrumento que mostra a razão de subida ou descida do planador). A maioria dos planadores está equipada de pequeno rádio.
Quão Seguro É Planar?
Nos últimos anos, viu-se um aumento do entusiasmo pelos planadores, em especial pelo uso de relativamente baratas asas-delta, semelhantes a pipas. Alguns dos pilotos de aeroveleiros com quem conversamos prontamente diferençavam os aeroveleiros e as asas-delta. Certo piloto, com mais de 30 anos de experiência, comentou que não poderia recomendar a asa-delta por causa do perigo envolvido. Explicou que, visto que tais asas-delta não têm estabilidade, e são controladas pelos movimentos do corpo do piloto, é difícil recuperar o controle, uma vez que este seja perdido. Assim, a asa-delta é vulnerável a golpes súbitos de vento, e à incapacidade e inexperiência do piloto. Sem dúvida, isto continua a contribuir para o tributo resultante das quedas das asas-delta.
Que dizer dos aeroveleiros? Quão seguros são? O projeto e a controlabilidade contribuem para a segurança dos aeroveleiros. Diz-se-nos, num curso gratuito de planadores de um dia, patrocinado pela Associação de Aeronáutica da Prefeitura de Shizuoka (Japão), que, se perder o controle dum planador, provavelmente a melhor coisa a fazer é soltar o manche, e a aeronave se endireitará por si mesma, visto que foi projetada para isso. Também, o presidente da associação mencionou que se sente mais seguro num planador do que ao dirigir-se, em seu carro, para o aeroporto. Os planadores são considerados, por alguns, como mais seguros do que os aviões, porque não dependem dum motor, que pode falhar. Naturalmente, se um piloto de planador afastar-se demais da base e não tiver correntes ascendentes, terá de procurar um lugar plano, aberto, para aterrissar. Uma regra geral de utilidade é que, se o aeroporto estiver dentro de um raio de 30 graus do planador, é possível retornar à base. Isto se dá porque a razão de planeio, ou relação entre quão distante uma aeronave irá, ao mergulhar, é relativamente alta. Usualmente muitos planadores, para cada metro que descerem, avançam 30 metros. Alguns aeroveleiros têm uma razão de planeio de mais de 1 para 50, ao passo que os aviões podem ter uma razão de planeio de apenas 1 para 10.
Os pilotos de planadores recebem treinamento e precisam obter um brevê antes de poderem voar sozinhos. Isto leva mais de 50 horas de vôo. Complementando, um bom julgamento contribui para a segurança no vôo planado. Quando visitamos o aeroporto, aproximava-se um tufão, e quando o vento aumentou consideravelmente, encerraram-se os vôos para aquele dia. Naturalmente, embora o vôo a vela seja relativamente seguro, há certos riscos envolvidos, como se dá com o vôo a motor. Há sempre a possibilidade de falhas estruturais, erro humano, ocorrências imprevistas. São coisas que precisam ser consideradas por alguém que contempla ser piloto de planador.
Reflexos de Nossa Visita
Foi agradável ver estes “pássaros” de fibra de vidro e de metal ao lançarem sombras sobre o solo. Daí, também, é interessante ver como, depois de 70 anos de progresso da aviação, os homens ainda derivam prazer nos primórdios simples do vôo a vela.
Também, aprendemos a ter humildade, ao notarmos como o homem pode aprender com os pássaros. O próprio projeto das asas do aeroveleiro não é senão uma reprodução das asas dos pássaros. Ao olharmos em direção ao céu e vermos o aeroveleiro compartilhando a mesma corrente termal junto a cinco bútios, achamos que, sem dúvida, ainda há muito a aprender à medida que o homem imita o vôo dos pássaros.
[Diagrama na página 19]
(Para o texto formatado, veja a publicação)
ROLL (rolagem)
Controlada pelos ailerons.
YAW (guinada)
Controlada pelo leme.
PITCH (variação de ângulo de subida e descida)
Controlada pelos profundores.
Leme
Flap
Profundor
Spoiler
Ailerom
CABINA DO PILOTO
Instrumentos