Boeing 737 Max 8 (Divulgação)

O sistema desenvolvido para evitar que os aviões Boeing 737 Max entrassem em estado de estol, chamado de MCAS, é apontado como o principal responsável pela queda de duas aeronaves do modelo nos últimos meses. Apesar das falhas, o sistema é importante porque o estol é um dos maiores perigos que um avião pode enfrentar durante o voo. Trata-se de uma perda de sustentação que pode derrubar qualquer modelo de aeronave.

A sustentação do avião é obtida graças ao perfil aerodinâmico da asa. A parte de cima tem uma curvatura mais acentuada, enquanto a parte de baixo é praticamente reta. Isso faz com que o ar que passa por cima da asa tenha uma velocidade maior do aquele que passa por baixo.

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O aumento da velocidade do ar na parte de cima da asa faz com que a pressão seja mais baixa do que na parte inferior da asa. Essa diferença de pressão produz uma força que empurra a asa para cima, gerando a sustentação necessária para o avião decolar e se manter em voo.

Ângulo de ataque

Durante a decolagem e a subida, o avião fica inclinado, com o nariz e a parte da frente da asa levantados em relação à parte traseira. Essa inclinação é chamada tecnicamente de ângulo de ataque.

Quando esse ângulo aumenta, a sustentação do avião também aumenta. Para subir, ele precisa de mais sustentação. O problema é que esse aumento ocorre até certo limite, que varia em cada modelo de avião.

Quando o avião ultrapassa o limite máximo de inclinação, chamado de ângulo de sustentação máxima ou ângulo de estol, ele entra em estol e perde sustentação rapidamente, ocasionando a perda de altitude. O estol acontece porque a inclinação impede que o ar circule sobre a parte superior da asa.

“É como empurrar uma placa na posição vertical. O ar tem contato somente na parte da frente. E o arrasto exige uma força bem maior do que se a placa estivesse na posição horizontal”, afirmou Shailon Ian, engenheiro aeronáutico e CEO da Vinci Aeronáutica.

Ao levantar o nariz do avião, a velocidade também diminui. Mesmo em um voo reto e nivelado (mantendo sempre a mesma altitude), o avião também pode entrar em situação do estol. Isso acontece se a aeronave reduz drasticamente a velocidade de voo. Se o avião está com velocidade muito baixa, o ar que passa pela asa não é suficiente para gerar a sustentação.

Abaixar o nariz para sair do estol

Nos dois casos, a solução para sair da situação de estol é colocar o nariz do avião para baixo. Além de permitir que o ar passe novamente na parte superior da asa, o avião ganha velocidade e recupera a sustentação. Ao atingir uma velocidade segura, o piloto pode retomar o voo normal.

O treinamento dos pilotos para situação como essa é constante. Um aluno do curso de piloto privado, o primeiro estágio da formação profissional, começa a realizar manobras de recuperação de estol por volta da décima aula prática.

Aviões têm sistema de alerta aos pilotos

Todos os aviões contam com algum sistema que alerta os pilotos de que a aeronave está entrando em situação de risco de estol. Nos aviões de pequeno porte, pode ser um simples aviso sonoro, similar a uma buzina. Os aviões comerciais costumam ter um sistema chamado “shaker”, que faz uma forte vibração no manche quando a aeronave se aproxima do estol.

O sistema do Boeing 737 Max que teria falhado utiliza sensores de ângulo de ataque (inclinação do avião) próximo ao nariz do avião. Quando verifica que a aeronave está em um ângulo crítico, o sistema MCAS força automaticamente o nariz do avião para baixo para que ele ganhe velocidade e saia da situação de estol.

O problema teria sido que os sensores apresentaram indicação errada do ângulo de ataque. Com isso, mesmo em situação normal de voo, o sistema forçava o nariz para baixo, fazendo com que o avião perdesse altitude até se colidir com o chão. A Boeing afirmou nesta semana que está avaliando todos os detalhes dos relatórios dos acidentes e já prepara uma atualização do sistema para evitar novos erros.

O flape (para baixo) aumenta a curvatura da asa e permite velocidade mais baixa (iStock)

Por Vinícius Casagrande

Momentos antes dos pousos e decolagens, os passageiros sentados no fundo do avião podem observar pela janela uma parte da asa se movendo para trás e para baixo. Essa peça móvel é chamada de flape e serve para aumentar a sustentação do avião em velocidades mais baixas.

Para voar, um avião precisa que o ar circule a uma determinada velocidade pela asa. Nas fases de pouso e decolagem, é importante que o avião se aproxime do aeroporto na menor velocidade possível para facilitar a frenagem, enquanto na decolagem o ideal é que ele saia do chão o quanto antes.

Para permitir o voo em velocidades mais baixas, o flape aumenta a curvatura da asa, proporcionando uma sustentação maior. É que a sustentação da asa depende de quatro fatores: velocidade, densidade do ar, área da asa e coeficiente de sustentação (a união do formato da asa com o ângulo de voo do avião, chamado de ângulo de ataque). É exatamente nesses dois últimos itens (área da asa e coeficiente de sustentação) que o flape atua.

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A asa tem a parte de baixo (intradorso) mais plana, enquanto a parte de cima (extradorso) tem uma curvatura maior. Com isso, o ar circula com velocidade maior na parte superior. Isso gera uma diferença de pressão nas duas partes da asa, o que dá a sustentação para o avião voar. As asas mais curvas e espessas têm mais capacidade de sustentação.

Ao ser acionado, o flape altera o formato total da asa ao aumentar a sua curvatura e, dependendo do modelo usado, também aumenta a área total da asa. Com uma capacidade de sustentação maior, o avião passa a precisar de menos velocidade para se manter no ar.

Na parte traseira da asa é possível ver o flape estendido na decolagem (Divulgação)

Os aviões comerciais utilizam o flape do tipo Fowler. Durante o voo normal, eles ficam dentro da asa. Ao ser acionado, o flape se desloca para trás e para baixo. Com isso, além de aumentar a curvatura da asa, ele também aumenta a área total da asa. É o sistema mais complexo de todos os quatro tipos, e por isso não costuma ser usado em aviões de pequeno porte.

Outros dispositivos hipersustentadores do avião

Além do formato da asa, o coeficiente de sustentação também depende do ângulo de ataque no qual o avião voa. Conforme o avião levanta o nariz, mais sustentação ele tem. No entanto, há um limite para isso. É que ao atingir um determinado ângulo de ataque, o avião pode perder completamente a sustentação, já que estará tão inclinado que o ar deixará de passar na parte de cima da asa.

Para evitar que isso aconteça e permitir que o avião voe com o maior ângulo possível, na parte da frente da asa pode ser instalado um slot. Também conhecido como fenda ou ranhura, o sistema nada mais é do que uma abertura na ponta da asa para permitir a passagem do ar. Assim, mesmo com o ângulo elevado, o ar consegue escoar na parte de cima da asa.

Nos slots, a fenda na ponta da asa fica aberta durante todo o tempo. Há um outro tipo, no entanto, no qual elas ficam fechadas durante o voo normal. Esse modelo é chamado de slat ou slot móvel. Nesse caso, a fenda só é aberta quando o avião atinge um ângulo crítico. Para evitar que o ar pare de circular na parte de cima da asa, a fenda se abre.

Apesar de todos os sistemas atuarem como dispositivos de hipersustentação, permitindo voos com menor velocidade, os flapes são os mais recomendados para pousos e decolagens. É que para aumentar a sustentação somente com o uso de slot, o avião teria de voar com o nariz muito para cima, o que prejudicaria demais a visão da pista para o piloto.

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