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Fabricantes pesquisam como deixar aviões mais leves

Peso é o terceiro fator influenciador mais importante, depois da aerodinâmica e do desempenho das turbinas.

Há poucos anos, a empresa aérea japonesa ANA pediu aos passageiros para que usassem o banheiro antes de embarcar em seus voos.

A lógica era a de que se cada passageiro passasse no banheiro antes da viagem, a carga da aeronave seria menor e as turbinas queimariam menos combustível.

O experimento durou apenas um mês, mas serviu para deixar ainda mais em evidência a obsessão da indústria aeronáutica pelo peso. O peso é o terceiro fator influenciador mais importante, depois da aerodinâmica e do desempenho das turbinas, na eficiência de um avião. Menos combustível significa menos emissões de dióxido de carbono, além da redução de um dos maiores custos operacionais das empresas aéreas.

Encontrar novas formas de fazer a frota mundial emagrecer vem preocupando cada vez mais a indústria aeroespacial, em fase de preparativos para projetar a próxima geração de aviões, que deverá estar nos ares antes de 2030.

Em outubro, governos nacionais assinaram o primeiro acordo mundial de combate às mudanças climáticas envolvendo o setor de aviação, que representa 2% de todas as emissões de gás carbônico. Segundo estimativas da Associação Internacional de Transporte Aéreo (Iata, na sigla em inglês), o número de passageiros de avião deverá aumentar em 2015 para 16 bilhões, 3,6 bilhões a mais do que em 2015, o que faz com que cada aspecto da aviação venha sendo examinado detalhadamente para reduzir as emissões.

"Se você tira mil libras-peso [454 quilos] de peso de uma turbina, isso equivale a 1% do combustível. É uma grande economia financeira, mas também é bom para o ambiente", diz Rick Parker, ex-diretor de pesquisas e tecnologia na Rolls-Royce e atualmente presidente da iniciativa Clean Sky, da União Europeia. "Qualquer coisa que se possa fazer para reduzir o peso é bom."

O uso extensivo de novos materiais, como polímeros reforçados com fibra de carbono, possibilitou imensas reduções de peso. Materiais compostos passaram a ser usados em 1985, na fabricação dos estabilizadores verticais na cauda de aviões de fuselagem larga como o Airbus A310. Hoje, a Boeing e a Airbus abriram novos caminhos com seus modelos mais recentes de fuselagem larga, o 787 e o A350. Cerca da metade desses aviões é feita de plástico de fibra de carbono e outros materiais compostos. A Boeing se vangloria de que o 787 - cujo menor modelo pesa 161 toneladas - tem peso 20% menor do que o de uma aeronave equivalente feita em alumínio.

Os fabricantes de motores também vêm encontrando formas de tornar mais leves suas turbinas, que no caso dos grandes aviões pesam, cada uma, em média 6.350 quilos. Cerca de 340 quilos podem ser cortados de cada turbina dos aviões de fuselagem larga por meio do uso de materiais compostos nas lâminas das hélices e na caixa das hélices, de acordo com a Rolls-Royce. O alumineto de titânio, um material ainda mais novo, que pode substituir ligas de níquel mais pesadas, pode trazer ainda mais reduções de peso para as partes mais quentes de uma turbina.

É um ciclo virtuoso, diz Parker. "Se você coloca uma lâmina que pesa um terço do peso [normal], você pode ter um disco de turbina que também seja mais leve. E, então, a caixa pode ser mais leve e fina. O impacto positivo vai se multiplicando."

Outros materiais avançados, como ligas de metais mais leves e o grafeno, também vêm fazendo diferença. Geoff Hunt, engenheiro-chefe da UTC Aerospace Systems, diz que as ligas de titânio reduziram o peso dos trens de pouso em milhares de quilos no caso dos aviões de maior porte. Mais centenas de quilos podem ser perdidas com tecnologias para lidar com o carbono, novas técnicas de pintura e mudanças nos seladores, segundo a empresa de revestimentos PPG.

"Se você pode reduzir o peso, pode reduzir o reforço da estrutura", diz Robert Lafontan, vice-presidente sênior de engenharia da Airbus.

As aeronaves de hoje, no entanto, não são necessariamente mais leves. Muitos dos quilos perdidos simplesmente deram lugar a mais dispositivos ou mais passageiros. A Boeing instalou janelas maiores em seu 787, que teriam representado um impacto "proibitivo" no peso se não fossem os quilos perdidos em outros lugares, segundo Larry Schneider, engenheiro-chefe do programa da linha 777.

As autoridades de supervisão também elevaram os padrões de segurança. A exigência de assentos mais seguros, há dez anos, adicionou cerca de 5 toneladas ao peso médio de uma aeronave, por exemplo.

A Recaro, fabricante alemã de assentos, diz que conseguiu se livrar de todo esse peso extra e até um pouco mais graças a armações compostas mais finas. Os chamados assentos pré-reclinados dispensam a necessidade de componentes mecânicos pesados para permitir o movimento do respaldar.

O consumo de energia também vem aumentando, o que cria a necessidade de cabeamentos mais pesados e maior cuidado para administrar o calor.

Um avião comercial grande tem em média 40% a mais de partes eletrônicas do que há alguns anos, segundo a TE Connectivity. Até 60% do peso do cabeamento - que pode chegar a 5,7 mil quilos em um superjumbo - poderia ser cortado por meio da troca do cobre por alumínio.

Novos métodos de fabricação, como as impressoras 3D, permitem formas radicais de projetar aeronaves e componentes. "Por meio da impressão 3D você pode realmente colocar a firmeza onde precisa [...] e tirar todo o restante do peso", diz Bob Smith, chefe de tecnologia da Honeywell Aerospace.

Aeronaves movidas a energia elétrica, campo cujo desenvolvimento vem recebendo grande parte do financiamento disponível na atualidade, também têm potencial para serem mais leves e mais eficientes em relação ao consumo de combustível.

Russ Dunn, vice-presidente sênior da GKN, uma fornecedora britânica de peças aeroespaciais, diz que a combinação de novas tecnologias e materiais vai revolucionar a fabricação de aeronaves e a forma como os passageiros viajam. Esses 16 bilhões de passageiros estimados para 2050 vão viver uma experiência radicalmente diferente - com uma exceção: os banheiros podem até vir a ser feitos de materiais mais leves, mas só uma empresa aérea demasiado ousada se livraria deles completamente.

Fonte: Valor Econômico

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