AERODINÂMICA E TEORIA DE VOO -> Capítulo VII - Dispositivos Hipersustentadores

CAPÍTULO 7 

DISPOSITIVOS HIPERSUSTENTADORES

Já vimos que todo perfil tem um coeficiente de sustentação máximo, o qual não pode ser ultrapassado, devido ao aparecimento de um turbilhonamento no extradorso da asa quando esta atinge o ângulo de ataque crítico.

Entretanto, usando os chamados dispositivos hipersustentadores, é possível aumentar consideravelmente o coeficiente de sustentação.

A figura abaixo mostra os tipos de dispositivos hipersustentadores mais utilizados em aviões: o flape e o slot.

FLAPE 

É um dispositivo hipersustentador que serve para aumentar a curvatura ou arqueamento do perfil, aumentando dessa forma o seu coeficiente de sustentação. 

O ângulo crítico do aerofólio diminui um pouco, pois o flape produz uma perturbação no escoamento de influencia o fluxo do no extradorso da asa.

Alguns dos tipos mais comuns estão mostrados abaixo:

NOTA: O Flape do tipo FOWLER é o mais utilizado atualmente em aviões de grande porte.

Os flapes funcionam também como freio aerodinâmico, por que aumentam o arrasto do aerofólio.

O flape tipo "Fowler" é o que proporciona o maior aumento no coeficiente de sustentação, mas não é muito utilizado em aviões leves, devido ao maior custo e complexidade mecânica.

SLOT

O slot (também denominado fenda ou ranhura) é um dispositivo hipersustentador que aumenta o ângulo de ataque crítico do aerofólio.

Consiste numa fenda que suaviza o escoamento no extradorso da asa, evitando o turbilhonamento. Isso faz com que a asa possa atingir ângulos de ataque mais elevados, isto é, produzir mais sustentação.

ATENÇÃO: Ambos os aerofólios acima ilustrados estão deslocando-se horizontalmente, embora possa parecer subindo.

Existe um tipo especial de slot que fica recolhido durante  voo normal, só entrando em funcionamento quando é necessário.

Esses slots móveis são denominados slats. Em alguns aviões leves, o slat fica normalmente estendido (na posição funcionamento) por ação de molas.

Em voo nivelado, o impacto do ar obriga o slat a recolher-se junto ao bordo de ataque da asa.

Quando o ângulo de ataque aumenta, a mola consegue empurrar o slat para fora, fazendo-o entrar em ação. conforme mostra a figura abaixo.

NOTA: 

Tanto os slots como os slats têm uma desvantagem sobre os flapes; embora permita aumentar o coeficiente de sustentação, obrigam  avião a erguer demasiadamente o nariz (principalmente durante o pouso), prejudicando a visibilidade do piloto.

Os slots têm ainda uma outra utilidade, que será descrita a seguir.

As asas de muitos aviões entram em estol iniciando pelas pontas.

Isso torna o voo mais inseguro, pois o avião perde o controle dos ailerons aos primeiros sintomas do estol.

Para evitar esse inconveniente, alguns aviões têm o ângulo de incidência reduzido nas pontas (a asa é portanto torcida).

Todavia, essa torção, que pode aumentar o arrasto da asa, pode ser evitada através de slots nas pontas das asas.