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Curiosidades
Concorde: Uma Maravilha da Engenharia Aeronáutica
Escrito por
Sergio Duarte
em 02 de novembro de 2023
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Desde os primórdios da aviação, a busca por voos mais rápidos sempre foi uma das principais metas da indústria. Uma das maiores realizações desse sonho foi o Concorde, uma aeronave icônica que desafiou as barreiras da velocidade e da engenharia. Neste artigo, exploraremos as complexidades da engenharia que tornaram o Concorde uma maravilha tecnológica, analisaremos seus desafios econômicos e, por fim, discutiremos o renascimento do voo supersônico.
O Concorde é, sem dúvida, uma das maiores proezas da engenharia aeronáutica do século XX. Sua capacidade de voar a velocidades supersônicas, cortando o tempo de viagem pela metade, era um feito tecnológico notável. Vamos mergulhar nas principais características que tornaram o Concorde tão extraordinário.
A chave para superar a barreira do som residia em seus poderosos motores. O Concorde era equipado com quatro motores turbojato Rolls-Royce/Snecma Olympus 593. Inicialmente desenvolvidos pela fabricante britânica Bristol Siddeley Engines (posteriormente adquirida pela Rolls-Royce) e pela francesa Snecma, esses motores eram essenciais para atingir altas velocidades.
Uma característica crucial desses motores era a tecnologia de reaquecimento, também conhecida como pós-combustão. Essa tecnologia permitia que o Concorde utilizasse a potência adicional apenas durante a decolagem e entre Mach 0,95 e Mach 1,7. Essa estratégia melhorava significativamente a eficiência do combustível, reduzindo os custos operacionais.
Além disso, um desafio significativo que a engenharia teve que enfrentar foi a previsão de possíveis falhas de motor em velocidades supersônicas. Simulações revelaram que uma falha dupla do motor em alta velocidade seria catastrófica. Para abordar esse risco, sistemas de automação foram implementados para aplicar a correção adequada na direção da aeronave. Isso exemplifica o grau de precisão e engenharia necessários para operar o Concorde com segurança.
O voo supersônico apresenta desafios únicos relacionados ao arrasto em altas velocidades. Isso ocorre em grande parte devido à envergadura da asa. Reduzir a envergadura da asa era fundamental para minimizar o arrasto, mas isso gerou um novo problema: menos sustentação. A solução engenhosa foi a asa delta, um traço distintivo do Concorde.
As asas delta possuem uma forma trapezoidal que oferece a combinação perfeita de alta sustentação em ângulos de ataque elevados e baixo arrasto em altas velocidades. Essa inovação permitiu ao Concorde superar os desafios do voo supersônico, alcançando velocidades incríveis.
A forma da asa “ogival” usada no Concorde é uma tentativa de modificar o delta ótimo para obter uma maior eficiência em baixas velocidades, especialmente durante a decolagem e o pouso. Apesar disso, o Concorde apresenta um consumo de combustível muito alto e uma baixa sustentação em baixa altitude e velocidade, exigindo uma corrida de decolagem muito longa. Da mesma forma, a forma muito “escorregadia” requer uma corrida de pouso muito longa devido às altas velocidades de pouso e à baixa resistência aerodinâmica. O protótipo do Concorde até mesmo utilizava um paraquedas para auxiliar os freios durante o pouso, e tais dispositivos são comuns em aeronaves militares.
Um dos aspectos mais reconhecíveis do Concorde era o seu nariz móvel. A aeronave possuía um nariz longo e pontiagudo, projetado para reduzir o arrasto e melhorar a eficiência aerodinâmica. No entanto, esse design apresentava um problema durante a decolagem e o pouso, quando o ângulo de ataque elevado restringia significativamente a visibilidade dos pilotos.
A solução engenhosa foi um nariz articulado, que podia ser abaixado durante a decolagem e o pouso. Ele possuía duas posições: cinco graus para a decolagem e a subida inicial, e 12,5 graus para a final e o pouso. Essa funcionalidade permitiu que os pilotos tivessem a visibilidade necessária nas fases críticas do voo.
Uma característica notável do Concorde era sua capacidade de operar a altitudes muito mais elevadas do que as aeronaves comerciais convencionais. Enquanto a maioria das aeronaves comerciais tem um limite de altitude de cerca de 42.000 pés, o Concorde podia voar a até 60.000 pés. Essa capacidade era essencial para alcançar velocidades supersônicas, uma vez que o arrasto em altitudes mais baixas impedia a aeronave de atingir suas velocidades máximas.
Para lidar com as preocupações com a segurança dos passageiros em altitudes elevadas, o Concorde incorporou várias características de design. A asa delta permitia uma descida de emergência muito mais rápida em caso de necessidade. Além disso, a aeronave possuía um sistema automático para auxiliar na descida de emergência e janelas da cabine menores para retardar a descompressão em caso de falha de uma janela.
Embora o Concorde tenha sido uma conquista notável da engenharia, enfrentou desafios econômicos significativos ao longo de sua história. Esses desafios desempenharam um papel fundamental em sua queda.
Um dos principais obstáculos econômicos do Concorde foram suas tarifas elevadas. Em 1977, uma passagem só de ida de Londres para Washington custava cerca de £431. Ajustado pela inflação, esse valor seria equivalente a aproximadamente $3.400 hoje. À medida que o tempo passou, as tarifas continuaram a aumentar, atingindo cerca de $6.000 para uma passagem só de ida transatlântica no final da década de 1990.
Com o avanço das experiências de viagem em classe executiva e primeira classe em aeronaves subsônicas tradicionais, as companhias aéreas enfrentaram dificuldades em justificar os altos custos do Concorde. Embora a aeronave tenha sido usada como uma ferramenta de promoção de marca e prestígio, essas tarifas elevadas dificultaram sua sustentabilidade econômica.
A crise do petróleo de 1973-1974 teve um impacto significativo nas operações do Concorde. Quando o Concorde foi projetado, os preços do petróleo eram relativamente baixos. No entanto, a crise do petróleo aumentou drasticamente os preços, tornando as operações do Concorde menos econômicas. O consumo de combustível da aeronave era notoriamente alto, tornando-o sensível às flutuações nos preços do petróleo.
Outro desafio enfrentado pelo Concorde foram as restrições de ruído. A aeronave era proibida de voar em velocidades supersônicas sobre áreas densamente povoadas devido ao estrondo sônico que produzia. Isso restringiu severamente suas rotas e limitou suas operações ao Atlântico Norte. A incapacidade de voar supersônico sobre terra reduziu seu potencial de expansão de rotas, limitando ainda mais sua rentabilidade.
Embora o Concorde tenha tido um registro de segurança geral impressionante, um incidente crítico abalou a confiança na aeronave. O acidente do voo Air France 4590, que ocorreu em julho de 2000 e resultou na morte de todos os 109 passageiros e tripulantes a bordo, teve um impacto significativo na percepção de segurança do Concorde.
Embora tenha sido o único acidente fatal em sua história, abalou a confiança do público e reduziu o registro de segurança da aeronave. Isso afetou a demanda e, portanto, sua viabilidade econômica.
O Concorde foi aposentado em 2003, com anúncios conjuntos da British Airways e Air France em abril do mesmo ano. A Air France realizou seu último voo comercial em junho, enquanto a British Airways continuou operando até outubro. O acidente da Air France, embora tenha contribuído para a aposentadoria, não foi o único fator determinante.
Os desafios econômicos enfrentados pelas companhias aéreas que operavam o Concorde desempenharam um papel crucial em sua aposentadoria. Os altos custos operacionais da aeronave, que se refletiam nas tarifas de passagens elevadas, já eram um problema crônico. A desaceleração do setor após os ataques terroristas de 11 de setembro de 2001 agravou ainda mais a situação.
Além disso, a frota do Concorde estava envelhecendo. Após 27 anos de serviço, manter a aeronave em operação tornou-se cada vez mais dispendioso. A manutenção e atualização contínua exigiriam investimentos significativos.
Embora o Concorde não tenha gerado lucro para os governos do Reino Unido e da França que investiram pesadamente em seu desenvolvimento, ele provou ser lucrativo para as companhias aéreas que o operaram. Em um bom ano, a British Airways gerava um lucro de £30-50 milhões (aproximadamente $37-61 milhões) com o Concorde, enquanto a Air France obtinha um lucro ligeiramente menor.
No entanto, a receita do Concorde dependia da disposição de até 100 passageiros por voo a pagar um alto preço por uma viagem significativamente mais curta. Embora ambas as companhias aéreas lucrassem com esses passageiros premium, era incerto se perderiam alguma parte de seu negócio para aeronaves mais eficientes.
Após a aposentadoria, a maioria das aeronaves do Concorde foi armazenada ou colocada em exposição em vários museus e aeroportos ao redor do mundo. Uma tentativa de compra da frota por Richard Branson, da Virgin Atlantic, não se concretizou, apesar de um apelo ao governo do Reino Unido para intervir.
O renascimento do voo supersônico parece estar no horizonte quase vinte anos após o último voo do Concorde. Várias empresas estão trabalhando ativamente em planos para aeronaves de passageiros que poderiam estar nos céus antes de 2030.
A Boom Supersonic é a que está mais avançada nesse renascimento. Ela planeja uma aeronave premium com 55 assentos, capaz de atingir Mach 2,2 e com um alcance de até 8.334 quilômetros.
Outros desenvolvimentos incluem o menor AS2 da Aerion Supersonic e o S-512 da Spike Aerospace, mas esses estão em estágios iniciais. A Virgin Galactic também divulgou planos para o Virgin Galactic Mach 3, desenvolvido em parceria com a Rolls-Royce. Como o nome sugere, ele visa atingir a velocidade máxima de Mach 3, muito à frente da concorrência.
Os fabricantes atuais abordaram os problemas dos altos custos operacionais do Concorde e da falta de eficiência. O Overture da Boom alcançará Mach 2,2 sem o uso de pós-combustão e será compatível com combustíveis de aviação sustentáveis. O AS2 visa operações neutras em carbono e 100% de uso de combustíveis sustentáveis.
O futuro do voo supersônico está prestes a renascer, construído sobre o legado do Concorde e adaptado às demandas da era moderna. Com tecnologia avançada e considerações ambientais em mente, essas novas aeronaves supersônicas prometem oferecer aos passageiros uma nova era de viagens em alta velocidade, revivendo a emoção do voo supersônico para as gerações futuras.
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