NOVA ASA PARA O KR VOA E APRESENTOU BONS RESULTADOS
Por Eduardo Hilton
Troy Petterway com seu KR-2,
teve que fazer um pouso forçado. Deste pouso, resultou danos em suas asas, que
o fizeram reconstrui-la. No entanto, antes de executar esta construção, tomou
conhecimento dos novos perfis que estavam sendo desenvolvidos para o KR, mais
precisamente o AS5046. Já que tinha que reconstruir suas asas, optou por fazê-las, com este novo perfil.
Ao examinar os dados do perfil,
verificou que o mesmo possuía um Coeficiente de Momento superior ao existente
no perfil original do KR, o RAF 48. Com um Coeficiente de Momento maior,
percebeu logo que precisaria aumentar também a empenagem horizontal, de forma a
compensar o maior momento existente, e com isso, diminuir a tendência maior de
picar do novo perfil.
Assim sendo, aumentou 8
polegadas na envergadura da empenagem horizontal. Desta forma, compensou o novo
momento e ainda ganhou uma estabilidade adicional. O KR quando voa em sua
velocidade máxima, o faz com o nariz apontado para baixo, demonstrando claramente
um excesso de incidência no perfil. Como a recomendação para a montagem deste
novo perfil é feita indicando um ângulo de incidência menor que o original, por
si só, isso já traz benefícios na velocidade final. Somando a este fato, com o
novo perfil, melhora-se ainda mais a velocidade final, ou a velocidade
cruzeiro. Com isso em mente, passou a construir a nova asa.
Em julho de 1999, fez seu
primeiro vôo com este novo perfil.
Sua primeira observação recaiu
na nova velocidade de subida, que passou de 90 MPH para 120 MPH. Com isso houve
em função da maior velocidade, uma melhoria no arrefecimento do motor. Isso
para uma mesma faixa de rotação.
O CL máximo no perfil RAF 48, é
menor que o do AS5046. Assim sendo, é
de se esperar um estol mais baixo para este novo perfil, isso para um mesmo
peso.No caso do avião de Troy, houve um acréscimo de peso da ordem de 40 Kg, o
que fez com que seu estol fosse maior mesmo com a nova asa, passou de 47 Kts na
asa com perfil RAF 48 para 49 Kts com a nova asa. No entanto existiu um fato,
que foi esquecido, e até então não tinha
em nenhum momento lido ou escutado falar que isso poderia acontecer. O
Troy Patteway, ao vir para pouso, esperou a tradicional flutuada do KR, porém
isso não aconteceu, e o KR com suas asas novas pousou sem flutuar. Achou
estranho, porém isso acabou acontecendo mais vezes, e percebeu que esta seria a
sua nova característica, pousar com menos flutuação quando comparado ao KR
original. Com calma, analisando os dados gráficos do perfil, pode facilmente perceber
o que estava acontecendo. Entre 0.8 e 1.2 de CL ( Coeficiente de sustentação
) dos dois perfis, ( AS5046 e RAF 48 ),
começa a haver um aumento do arrasto de forma mais acentuada no perfil laminar
AS5046, isso para um mesmo CL. Veja apenas a título de exemplo:
Se o pouso ocorrer com um CL de 1.2, o Coeficiente de Arrasto do AS5046 é 21 % maior que o RAF 48. Este maior arrasto é o responsável pelo pouso com pouca flutuação no KR com o novo perfil, fato este que muito favorável a segurança.Veja a seguir alguns perfis.
O Primeiro perfil acima, o GA42E215, foi o escolhido para ser usado na modificação do KR, que leva o nome de KR-EH. O segundo, o AS5045, é praticamente igual ao AS5046 usado pelo Troy Petterway, diferindo apenas no fato de ter um arrasto levemente inferior. O NLF 115 da NASA, foi o antecessor do AS5045, ou seja, este perfil foi desenvolvido em cima da plataforma da NASA, fato este que poderá facilmente ser percebido nas curvas dos perfis. Finalmente o RAF 48, perfil turbulento, diferente dos outros que são de escoamento laminar. O RAF 48, é um perfil com maior arrasto que todos os outros.
O Coeficiente de momento, convém
que tenha preferencialmente um valor entre -0.05 e 0. Valores maiores que este,
apesar de voarem normalmente, geram mais arrasto, provenientes da necessidade de trimagem da aeronave. A Cessna em suas aeronaves trabalhou durante muitos
anos, com perfis cujo momento era muito próximo de Zero.
Reparem que neste quesito, o GA42E215 é superior a todos os outros, com uma grande margem de superioridade.
No gráfico acima, podemos observar
que para CL próximos a Zero, o AS5045 é imbativel, ou seja para velocidades
entre 170 e 180 MPH, ele é superior em termos de arrasto.
Na faixa entre 0.1 e .0.3, os 3
perfis laminares se equivalem, porém o RAF 48 fica muito a desejar. Pode-se
perceber pelo gráfico acima e pelo anterior, a semelhança entre o AS5045 e o
NLF 115.Para o pouso, no que se refere a flutuação sobre a pista, o NLF 115 e o
AS5045 tem desempenhos semelhante, e melhor que o RAF 48, que por ter menos
arrasto neste intervalo, flutua mais. Já o GA42E215 por possuir um arrasto
maior que todos nesta etapa, deve flutuar menos ainda. No entanto, por ser seu
arrasto de trimagem menor que o AS5045 e o NLF 115, porém praticamente igual ao
RAF 48 nesta fase do vôo, provavelmente se comportará igual ao AS5045, pois
apesar de ter mais arrasto, o que beneficiaria por ter um pouso com menor
flutuação que os outros perfis, o arrasto global da aeronave, olhando apenas os
perfis, deverá ser semelhante aos outros de fluxo laminar. Como ultima observação,
o estol do Ga42E215, é mais suave que todos os outros 3 perfis. Desta forma, a
notícia de que a aeronave de Troy Petterway se comportou bem com o aerofólio
AS5045, só incentiva a utilização de perfis com características mais modernas.
No Brasil, os KR existentes, acusam velocidades cruzeiros na ordem de 135 a 145
MPH, e que com este novo perfil, deverá ter um pequeno ganho nestas
velocidades, porém um grande ganho em estabilidade longitudinal se houver uma
compensação na área da empenagem horizontal.
No caso do KR-EH, houve além de
um aumento na área desta empenagem, um aumento no comprimento da cauda, que se
traduzirá em movimentos mais calmos de arfagem, proporcionando uma pilotagem
mais suave, facilitando desta forma, principalmente o aprendizado para os vôos
iniciais. Uma outra alteração feita no KR-EH, foi quanto ao Diedro, que é a
inclinação das asas quando vistas de frente, que passa a ser maior, e com isso,
reduz um pouco a velocidade de rolagem da aeronave, em benefício de uma maior tranqüilidade
em vôos cruzeiro quando em céu turbulento,
sempre visando o conforto ao pilotar.