Arrasto de Excrescências

Vamos falar um pouco sobre o arrasto de excrescências. Durante o projeto de uma aeronave costuma ser uma prática corriqueira o estabelecimento de um valor “target” para o arrasto de excrescências. Ou seja, define-se um valor máximo que se admite para esta componente de arrasto. Ao estabelecermos este valor estamos definindo o grau de “limpeza” aerodinâmica da aeronave e isto implica em um constante monitorar a evolução do projeto para que este valor “target” não seja ultrapassado.

A figura abaixo indica o ‘break-down’ do arrasto total de uma aeronave. Podemos observar que o arrasto de excrescências pode chegar a 7% do arrasto total de uma aeronave, sendo que, esta porcentagem é para uma aeronave que pode ser considerada “aerodinamicamente limpa”.

Arrasto de Excrescências 1

O valor de 7% está distribuído entre os itens dados pela imagem acima à direita. Vamos analisar cada um destes itens e apresentar algumas imagens que possam esclarecer os comentários aqui feitos. Mais a frente, algumas referências para o cálculo do arrasto de excrescência serão apresentadas.

Break-down – Arrasto de Excrescências

3% vêm da rugosidade superficial dos componentes externos da aeronave: rebites boleados, pintura em mal estado, sujeira na pintura da aeronave e etc.

Arrasto de Excrescências 2

4% são advindos das entradas e saídas de ar da aeronave. Ou seja, são as NACAs e Scoops que são responsáveis por prover o fluxo de ar para os sistemas da aeronave. Ex: máquina de ar condicionado, para renovação de ar nas carenagens, para a APU e etc. Para minimizar este termos de arrasto existem soluções de NACAs que são atuadas. Ou seja, em solo estão abertas e durante o voo se fecham para minimizar o arrasto.

Arrasto de Excrescências 3

4% vêm dos gaps, steps, discrepâncias de incidência, de diedro e de enflechamento da asa. Para que o processo de montagem da aeronave seja feito é necessário que existam folgas entre os componentes. Caso contrário à montagem não é possível. A folga entre os componentes implica na existência dos mencionados gaps e steps e estes podem ser maiores ou menores, depende do conceito do seu projeto, da sua técnica de manufatura e montagem. Um aspecto que não pode ser esquecido consiste no fato de que durante o processo de montagem da aeronave é necessário garantir que os valores de gap e steps especificados pelo sua norma aerodinâmica estejam sendo obtidos na linha de montagem.

Arrasto de Excrescências 5

9% vêm de itens discretos que podem ser os vários tipos de antena, geradores de vórtices, os limpadores do para-brisa da aeronave, calhas na fuselagem para evitar que a chuva molhe os passageiros na porta de entrada etc;

Arrasto de Excrescências 6

Para finalizar: a mensagem a ser passada é que todas as aeronaves, das menores até as maiores, possuem componentes que contribuem para o arrasto de excrescências. Muitas vezes esta parcela do arrasto acaba não ganhando muita atenção durante as aulas expositivas mas ela é importante pois representa uma contribuição razoável para o arrasto total da aeronave.

Referências para quem tiver interesse em se aprofundar neste assunto

Para efetuar o cálculo destes componentes existem na literatura algumas referências que podem ser utilizadas. Abaixo estou indicando algumas delas.

1. ESDU
2. AGARD -264
3. Fluid Dynamics Drag – S.F. Hoerner

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