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.