Sempre estudamos desde o Piloto Privado até o PLA que o vôo com hélice é mais simples do
que o vôo com motor a reação, mas será que o que aprendemos é de fato verdade? Antes de
entrarmos no mérito da questão, é preciso conhecer o que ocorre com a hélice durante a sua
operação e as reações aerodinâmicas no vôo.
Quando temos uma hélice funcionando, temos quatro efeitos básicos atuando no avião (cinco
se considerarmos a tração):
- Torque
- Potencia Assimétrica (P-factor)
- Efeito saca-rolhas
- Precessão
Torque: É a reação que envolve a terceira lei de Newton da física – Para toda ação há sempre
uma reação oposta e de igual intensidade. Quando aplicada à uma aeronave, isto significa que
as partes internas do motor e a hélice estão girando em um sentido, uma força de igual
intensidade tenta girar o avião em um sentido oposto. Quando em vôo, esse efeito é
facilmente percebido como a tendência do avião levantar a asa direita.
Potencia Assimétrica: Quando um avião voa em um ângulo de ataque (AoA) diferente de zero, como por exemplo em subida (AoA > 0), a porção da hélice que está em movimento descendente tem uma velocidade relativa maior que a parte em movimento ascendente, criando assim uma distribuição assimétrica de potência no plano da hélice. No caso de uma descida (AoA < 0) a parte da hélice que sobe teria uma velocidade relativa maior que a que desce.
Efeito saca-rolhas: Quando uma hélice desloca uma massa de ar, o movimento de rotação da hélice também faz o ar que ela desloca para trás rodar, criando um movimento circular, igual ao de um saca-rolha. Quando esse ar em movimento circular atinge o estabilizador vertical, altera o ângulo de incidência do vento relativo no mesmo, criando uma força de sustentação que tende a empurrar toda a empenagem do avião para a direita.
Precessão: Uma hélice girando é um exemplo de giroscópio, concedendo à hélice as mesmas propriedades de um giroscópio. A precessão é a ação resultante, ou deflexão, de um giroscópio quando uma força é aplicada em seu eixo, 90° à frente no sentido de sua rotação.
Entendendo os quatros efeitos, é possível desmistificar alguns conceitos que até hoje se mantém presentes na aviação, como complementar aquilo que já é ensinado.
Um exemplo é que todo piloto (aluno ou não) aprende em suas primeiras aulas de vôo que o avião vai guinar para a esquerda quando aplicar a potência de decolagem por conta do torque do motor.
Correto, mas incompleto. Conhecendo já os quatro efeitos básicos da hélice em funcionamento, essa afirmação de que é o torque que guina o avião para a esquerda é incompleta; porque não explica o que o torque está fazendo para guinar o avião e também desconsidera o efeito saca-rolhas. Com o avião no chão, a reação ao torque do motor empurra o lado esquerdo do avião para baixo, colocando mais peso no trem de pouso esquerdo, resultando em maior fricção com o solo (ou melhor, resultando em mais arrasto) no trem de pouso esquerdo do que no direito, resultando em uma maior força de guinada para a esquerda.
Já sabemos que o efeito de saca-rolhas tende causar uma guinada para a esquerda, mas esse efeito é ainda mais acentuado quando temos a RPM da hélice no máximo e baixa velocidade de avanço.
Eessa rotação gera um fluxo de ar muito mais compacto que acentua o efeito de guinar para a esquerda. Por isso quando vamos ganhando velocidade de decolagem ou na recuperação de estol alivia-se o pé do leme, já que o efeito saca-rolhas diminuí com o aumento da velocidade.
Já ouvi inclusive algumas pessoas associando o P-factor com a guinada na corrida para a decolagem, mas mesmo considerando slopes positivos e negativos da pista, pode-se dizer que o valor nesse caso seria insignificante.
Texto: Gustavo Rodrigues
Edição: Higor P.
Instagram:@pilottoaviador
