Velocidade da propagação do som

O físico austríaco Ernst Mach não poderia prever, no início dos anos 1900, a importância que viriam a ter seus estudos sobre a velocidade da propagação do som e sua variação segundo a temperatura ambiente ou, em termos aeronáuticos, segundo a variação de altitude de vôo. Graças a ele sabe-se que, ao nível do mar e com uma temperatura base de 15 graus centígrados, a velocidade do som fica em torno dos 1.220 quilômetros por hora, enquanto em altitudes de cruzeiro habituais, a 11.000 metros de altura e 50 graus negativos, ela baixa para 1.060 quilômetros por hora.
Em aviação, esses números são designados como Mach 1,0 ou simplesmente M 1,0. As velocidades de cruzeiro dos jatos que conhecemos chegam a uma porcentagem próxima da velocidade do som. Em alguns jatos de longo alcance ela é, em média, de Mach ou M 0,85, ou 85% da velocidade do som ( 920 quilômetros por hora), enquanto não passa de Mach ou M 0,78, ou 78% ( 825 quilômetros por hora) nos jatos que você mais conhece.
A verdade é que não houve qualquer evolução na velocidade dos aviões desde o advento do primeiro jato comercial, o venerando Boeing 707, em 1955. Mesmo os mais modernos projetos não prometem velocidades maiores do que os atuais 920 quilômetros por hora ou uma fração a mais, não importa o quão potente sejam os motores. É até possível aumentar um pouco essa velocidade, mas à custa de um aumento brusco na resistência do ar, de um maior consumo de combustível e do aparecimento de fortes e indesejáveis vibrações nas asas e na estrutura da aeronave.
Velocidade sai caro. Um aumento de 20 quilômetros por hora na velocidade de um Jumbo que voa de São Paulo para Miami, para tirar um atraso na decolagem, reduz o tempo de vôo em apenas 15 minutos e exige em troca um volume adicional de combustível quase inacreditável: nada menos de 4.000 litros !

Trem de pouso motorizado?

Você já se perguntou por que as rodas do trem de pouso dos aviões não são motorizadas? Afinal, isso eliminaria a necessidade de tratores para as manobras de terra, com economia de combustível, redução de ruído e aumento de segurança, já que as turbinas só seriam acionadas quando o avião estivesse próximo à cabeceira da pista. Haveria ainda menor desgaste dos pneus que, sem a motorização, passam de zero a mais de mil rotações por minuto nos pousos. Nas decolagens, as rodas motorizadas ainda forneceriam um empurrão extra ao aparelho.

Os projetistas de aviões já pensaram em tudo isso - e também na velocidade máxima das rodas sobre a pista na decolagem. Normalmente ela é menor do que a velocidade de deslocamento da aeronave. A diferença fica por conta do vento que sopra sobre as asas e que se soma à passagem de ar proporcionada pelo impulso dos motores (a que resulta na sustentação da aeronave). Pensemos um pouco na velocidade de translação das rodas sobre a pista. Numa decolagem calculada para, digamos, 300 quilômetros por hora, as rodas só atingiriam essa velocidade se o vento fosse nulo (os aviões sempre decolam contra o vento). Com um vento de 30 quilômetros por hora, as rodas só girariam a 270 quilômetros por hora. Na cabine de comando, o velocímetro IAS (a sigla quer dizer Indicated Air Speed, isto é, Velocidade Indicada) mostraria 300 quilômetros por hora.

Contudo, a idéia de motorização das rodas dos aviões teve de ser abandonada, porque os sistemas necessários ficariam complexos e pesados demais para serem funcionais.

ERNESTO KLOTZEL é engenheiro de vôo e jornalista de aviação.