OS AVIÕES E OUTRAS AERONAVES

O desejo de voar existe no Homem desde que observou o vôo dos pássaros e isto já desde a pré-história. Depois,ao longo da história , há vários registos de tentativas mal sucedidas de voar como aquelas em que usaram asas de madeira e penas(imitando asas de pássaros)colocando-as nos braços e balançando-os. Destas experiências muitas vezes resultou a morte. Já no ano 300 antes de Cristo, os chineses tinham inventado o papagaio, bem como as técnicas para o fazer voar. O papagaio é no fundo um planador, logo uma máquina voadora. Cerca de 200 AC ,o matemático e inventor grego Arquimedes descobrira como os objectos flutuavam em líquidos ,conhecimento esse aproveitado em 1290 por Roger Bacon que chegou á conclusão de que se as pessoas pudessem construir um máquina que tivesse as características adequadas , o ar iria suportar a máquina tal como a água suporta um navio. Provàvelmente foi Leonardo da Vinci a primeira pessoa que se dedicou seriamente a projectar uma máquina capaz de voar. Tais máquinas eram planadores e outras ,que usavam o mesmo mecanismo usado por pássaros para voar ,movendo as asas em movimento constante para cima e para baixo. Leonardo nunca construiu tais máquinas, mas os seus desenhos chegaram aos nossos dias ,tendo-se verificado que alguns dos projectos teriam sucesso. Nos séculos VIII e XIX estudaram-se aeronaves mais leves que o ar e, segundo consta ,o primeiro voo bem sucedido de um balão de ar quente foi o da passarola de Bartolomeu de Gusmão em 8 de Agosto de 1709, na corte de D.João V, em Lisboa. Tal invento ter-se-ia elevado no ar durante alguns momentos. O aparelho consistia num globo de papel grosso,tendo no fundo uma tigela com fogo

Emanuel Swedenborg ,em 1716 , fez o desenho de uma máquina voadora que consistia numa fuselagem e duas grandes asas que se movimentariam no eixo horizontal da aeronave,assim gerando o impulso necessário para a sua sustentação. Embora sabendo que tal aeronave jamais voaria disse que no futuro os problemas do desenho seriam resolvidos. As grandes asas móveis que ele referiu são aquilo a que hoje chamamos hélice. O primeiro voo humano de que se tem notícia, realizou-se em Paris em 1783; O Dr. Rozier e o nobre François d' Arlandes,fizeram o primeiro voo livre numa máquina criada pelo homem. Voaram oito Kms num balão de ar quente inventado pelos irmãos Montgolfier, fabricantes de papel.(ver foto acima) O ar dentro do balão era aquecido por uma fogueira de madeira. O rumo tomado pelo balão não era controlado e este voava para onde o vento o levasse.O referido balão, devido ao pêso, subiu até aos 26 metros. Os irmãos Montgolfier continuaram a fabricar balões com êxito ,de tal forma que Napoleão pensou em usá-los para atravessar o mar e invadir a Inglaterra. Mais tarde ,outros inventores passaram a substituir o ar quente por hidrogénio, muito mais leve que o ar, mas mantinha-se o problema da direccão do voo ,que continuava a ser a do vento . O que tinha melhorado era a altitude do voo que podia ser controlada. Em 1852 o dirigível foi então inventado. É um balão em que o rumo é controlado por lemes e um motor. O primeiro dirigível inventado por Henri Giffard,voou 24 Kms utilizando um motor a vapor. Com a invenção do balão e do dirigível, os inventores passaram a tentar criar uma máquina mais pesada que o ar que voasse pelos seus próprios meios. Primeiro surgiram os planadores, máquinas capazes de voar controladamente por algum tempo. George Cayley construiu um protótipo, que fez os primeiros voos planados,sem passageiros, em 1804. Devem-se a este inventor as primeiras leis de aerodinâmica. Teriam de passar mais de cinquenta anos para se descobrir um processo que gerasse um impulso de ar que passando pelas asas rígidas do planador lhe dessem sustentação e movimentassem a aeronave para a frente. Também muitas vidas se perderam nestas experiências e recordamos, por tal motivo ,Otto Lilienthal ,falecido em 1896 numa dessas experiências. Otto que já tinha feito mais de 2.000 voos planados, viu um golpe de vento lateral rasgar a asa da sua aeronave,caindo de uma altura de 17 metros.

No sec XIX algumas tentativas foram feitas para produzir um avião que descolasse por meios próprios, mas como a maioria era construída por pessoas que não tinham conhecimentos técnicos , esses aviões eram de péssima qualidade, tal como aconteceu com William Henson que registou uma patente de aeronave equipada com motores,hélice e uma asa fixa, ou seja,um avião, mas que falhou. O mesmo aconteceu em 1890 com Clement Ader que criou um avião com motor a vapor. Conseguiu descolar,mas não a conseguiu manter no ar .Outro pioneiro Samuel Langley, em Maio de 1896 conseguiu voar mil metros numa aeronave mais pesada que o ar e uns meses mais tarde ,1460 metros a uma velocidade calculada de 40 Kms /h.Diga-se no entanto que estes voos não tinham tripulantes e eram meras experiências. Quando tentou que o aparelho voasse com um tripulante falhou redondamente.Outros também tentaram , mas com resultados negativos e com acidentes fatais. Os primeiros voos dignos desse nome,com aparelhos mais pesados que o ar, foram efectuados pelos irmãos Wright de origem americana. Construiram um biplano (duas asas) em que o piloto ia deitado no asa inferior. Á direita do piloto um motor fazia girar,por meio de correias, duas hélices colocadas entre as asas. A 17 de Dezembro de 1907 efectuaram aquele que seria considerado como o primeiro voo controlado,motorizado e mais pesado que o ar. Durante 12 segundos atingiu a altura de 37 metros e foi ajudado a descolar por meio de uma catapulta.

Continuaram as experiências e a 7 de Novembro de 1910 fazem um voo de uma hora,percorrendo 100 Kms à velocidade de 97 kma/h,tendo descolado com o auxílio dos próprios motores,agora mais potentes . Já no ano de 1906,Alberto Santos Dumond tinha voado 221 metros á volta da torre Eiffel em Paris. Ao mesmo tempo que os aviões de asa fixa se estavam a desenvolver,os dirigíveis ficavam cada vez mais avançados , de tal forma que nas primeiras décadas do sec. XX eram estes que levavam carga e passageiros.Os grandes dirigiveis construídos pelo alemão Zepplin efectuaram os primeiros voos em 1900. Eram enormes balões em forma de charuto e feitos em cabedal, tendo uma armação interna de alumínio. Estavam cheios de hélio. Pendurada sobre o seu bojo ,uma grande cabina de alumínio albergava os passageiros em beliches,salas de convivio e de refeições,WC e salas de navegação e de tripulantes, tal como um pequeno navio. Era impulsionado por dois potentes motores a hélice. No ano de 1936, mais de um milhar de pessoas viajou entre a Europa e a América ,cruzando o Atlântico por este processo, até que um terrivel acidente com incêndio , ao aterrar nos EUA, ditou o fim deste meio de transporte. As fotos seguintes mostram a cabina de passageiros e o desastre .

Pouco tempo depois de ter sido inventado o avião,este passou a ter interesse com finalidade militar durante a Guerra Mundial de 1914-1918. Servia como meio de espionagem das linhas inimigas. Como o inimigo passou também a usar estas máquinas para o mesmo fim, os pilotos alvejavam-se uns aos outros com armas ligeiras, mas enquanto o faziam perdiam, muitas vezes , o controlo do avião. Mais tarde foi montada uma metralhadora á frente e com mira ,o que permitia ao piloto metralhar e manobrar o avião. Nascia assim o avião de combate, feito de lona ou tela leve em estrutura de madeira, pois só em 1915 aparece o primeiro avião metálico ,o JUNKERS 1 de origem alemã.
A era de ouro da aviação dá-se entre as duas grandes guerras de 1918 a 1939,com rápidos avanços no desenho dos aviões,na potência dos motores, e com o alumínio a substituir a madeira e a tela . O avanço tecnológico é de tal ordem que leva ao aparecimento dos aviões de passageiros e das Companhias Aéreas bem como do Correio Aéreo. Paralelamente o hidroavião opera em rios e lagos calmos ,concorrendo com os outros tipos de avião como o DC-3 de passageiros de 1936 ,que mostramos a seguir.

Este Douglas tinha dois motores,capacidade para 21 passageiros e velocidade de cruzeiro de 320 Km/h.Tornou-se muito popular em todo o mundo pela sua estabilidade ,havendo alguns ainda a voar nos nossos dias. Os aviões iam voando mais alto, onde as turbulências era menores, mas com isso surgia o problema de dificuldade em respirar, pelo que são inventadas as cabinas pressurizadas em finais da década de 40. Entretanto rebenta a 2ª Guerra Mundial(1939-1945) e com ela um drástico crescimento na produção e melhoria dos aviões. Foram melhorados os DC (Dakotas) para 4 motores e desenvolvidos os bombardeiros de longa distância.
No início da guerra os aviões de caça eram a hélice e no último ano de conflito tinham aparecido os caças a jacto,desenvolvidos pelos alemães. A seguir mostramos alguns desses aviões de caça que fizeram a guerra. Podemos ver o célebre Spitfire da RAF entre eles.

Após o final do conflito, a aviação comercial teve novo incremento destacando-se os aviões superconstellation,caracterizados pelos seus três lemes traseiros. Eram utilizados em voos de médio curso . Mais tarde aperfeiçoaram-se os motores e surgiram os aviões turbo-hélice e uns anos depois a aviação comercial entra na era do jacto. Na década de 70 surgem os aviões comerciais supersónicos. O primeiro a voar foi de origem russa ,o Tupolev 144, sendo famoso o avião franco-britânico Concorde que deixou de voar há muito pouco tempo.
Um avião DC4 e o famoso Superconstellation










Turbo-hélice e Jacto moderno .

Paralelamente com o avião ,surgiu o helicóptero que é uma aeronave com asas rotativas,mais pesada do que o ar, movida por um ou mais rotores horizontais (propulsores) que,quando girados pelo motor,criam propulsão e sustentação para o voo. A ideia é antiga e também de Leonardo da Vinci,tendo sido esquecida. O primeiro voo de um helicóptero ocorreu em 1907,realizado por Paul Cornu,em França. Porém o primeiro voo controlado com uma destas máquinas só ocorreu em 1937 em Berlim,por Hanna Reitsch. O desenvolvimento destas máquinas dá-se nos anos 40 e 50 e no final desta década já havia helicópteros de 40 lugares ,que atingiam velocidades de 260 Kms/h. Estes aparelhos continuaram a evoluir até aos dias de hoje,como helicópteros médicos , de salvamento no mar, de passageiros e de guerra.

Nas aeronaves convencionais,o perfil da asa é projectado para deflectir o ar para baixo com grande eficiência ,o que provoca uma reacção contrária de sustentação. O perfil da asa também é desenhado para dar um forte poder de arrasto e deslocar o avião. O helicóptero faz uso dos mesmos princípios físicos, exceptuando o facto de em vez de mover a aeronave inteira, apenas as pás ou asas rotativas é que se deslocam através do ar, acabando por movimentar o conjunto todo

Enquanto nos aviões a estabilidade é grande e qualquer rajada de vento ou toque nos comandos são compensados pelo seu desenho aerodinâmico no caso dos helicópteros dá-se o contrário,reina a instabilidade. Um simples voo a pairar requer constantes correcções do piloto. No caso do helicóptero ser perturbado numa direcção,tenderá a continuar esse movimento até o piloto actuar em sentido contrário. O piloto está em constante actuação em vários comandos. As únicas vantagens em relação ao avião são o poderem pairar,inverter o sentido de marcha e subir ou descer na vertical usando espaços um pouco maiores que o seu tamanho .

Começàmos esta pequena descrição com o desejo do Homem imitar os pássaros e aí temos para finalizar ,nos dias de hoje, o voo de recreio com as asas delta, os planadores (aviões sem motor que são rebocados para atingir altura e depois largados voando pelas correntes térmicas do ar),as avionetas, o paraquedismo e suas variantes etc, para já não falar na recente ideia de viajar turisticamente em foguetão e ficar em órbita algum tempo a observar o nosso planeta. Terminaremos com a foto de um "brinquedo" que ainda não é acessível a todos, mas com a esperança de que num futuro breve surjam os automóveis voadores ,de que já há estudos.

Como complemento deste artigo vêr também neste blog autogiros ou girocópetros (postagem de 1 de Março de 2008 )