Asas, a viscosidade e o vôo do avião

Continuando com a montagem, chegamos até as asas. As asas do modelo são formadas por duas partes cada, uma inferior e outra superior. A imagem abaixo mostra as asas desmontadas, antes da colagem.

A figura a seguir mostra uma das asas coladas. É possível notar o perfil da asa. Este perfil é construído com uma forma que possibilite que o ar, ao passar pela asa, crie pressões diferentes no lado de cima e no lado de baixo da mesma. O objetivo é fazer com que a pressão na parte de cima seja menor do que na parte de baixo. Esta diferença de pressão gera uma força, chamada força de sustentação, que empurra o avião para cima.

A animação abaixo mostra como isso acontece. A figura representa um corte transversal de uma asa, mostrando o perfil da mesma. A velocidade do ar que passa sobre a parte superior da asa é mair do que a que passa pela parte inferior. Quando aplicamos as equações de energia do escoamento do fluido, notamos que maior velocidade do ar, implica em menor pressão do mesmo sobre a asa. Logo, há mais pressão do lado inferior da asa do que do lado superior. Isto a empurra para cima e, junto, o avião. Quanto maior a velocidade, maior também a diferença de pressão. Por isso o avião deve estar em alta velocidade para manter o vôo. Entretanto, uma pergunta importante persiste. Por quê o ar escoa com menor velocidade na parte superior da asa? Vamos procurar saber?

Para que possamos compreender o que acontece exatamente, devemos considerar que:
 a) ao ser inserida na área mostrada na figura, a asa perturba o escoamento ao redor da mesma;
 b) como o ar é um fluido viscoso, ocorre a formação de vórtices devido às tensões de cisalhamento nas camadas de fluido, depois deles passarem pelo aerofólio. Estes vórtices giram no sentido anti horário, e são chamados vórtices iniciais. Para que a conservação do momento angular seja satisfeita, um vórtice de reação é gerado, que gira no sentido inverso, ou seja, horário. Este vórtice é gerado simetricamente ao vórtice inicial e interage com a asa, passando a girar em torno dela. Na figura, através de desenhos, eu procurei explicar o que acontece. Clique nela para ampliar.

Bom, espero ter contribuído um pouco para a compreensão deste fenômeno, aproveitando a montagem do avião. A figura a seguir mostra a asa e as derivas horizontais traseiras já montadas, bem como o ônibus. Já estão ganhando forma, não é?

Peças e Decais

Continuando com a montagem da miniatura, foi montado o aerofólio traseiro. Foi a peça, até agora, mais difícil de montar. Ele é composto por duas placas laterais e várias lâminas horizontais. O alinhamento enquanto a cola seca é a causa de toda esta dificuldade.
O aerofólio traseiro consiste de uma série de "asas invertidas", que são as lâminas horizontaid. Elas geram pressão aerodinâmica para manter o carro mais preso ao chão e, com isso, fazer curvas mais rápido.

Também foram montados os radiadores laterais, que servem para resfriar o motor ao fazer o vento (que está frio) que passa pelo carro trocar calor com água que circular por tubos dentro das partes sólidas do motor (que estão quentes), para manter a temperatura de funcionamento ideal. Clique na figura a seguir para uma visão melhor destes elementos. Eu os indiquei em amarelo.

Outra decisão delicada, mas que se revelou importante, foi colar os decais neste momento. Especialmente difícil foi a colagem do decal amarelo da Agip (empresa italiana do setor de petróleo), na carenagem traseira. Foi necessário cortar, com a ajuda de uma tesoura (o estilete estragaria o decal), o decal de cada lateral em três partes. Este procedimento não estava no manual, mas não vi outra possibilidade que não de fazer isso. No final, deu certo, mas foi muito delicado.
E vamos continuar a montagem!