Rio–Paris em duas horas

Rio–Paris em duas horas

Ninguém precisa sentir saudade do Concorde. Pesquisas com aeronaves hipersônicas reacendem o sonho de viajar mais rápido que o som

Marcela Buscato

ESPECIAIS

• Conteúdo exclusivo produzido pelo Portal Educacional Positivo - Edição 454

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Edição 454 - 29/01/2007

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MODELO Ilustração do X-51A, da Boeing. Os testes estão previstos para 2008

A aposentadoria do concorde deixou órfãos os que sonhavam com viagens em velocidades maiores que a do som. Voando a mais de 2.100 km/h, o Concorde viajava de Paris a Nova York em pouco mais de três horas - a metade do tempo levado por aeronaves convencionais. Com o fim das viagens do modelo, em 2003, parecia que a aviação comercial estava condenada a velocidades menores que a do som: 1.080 km/h a 10.000 metros de altitude. Mas novas pesquisas prometem desenvolver aviões ainda mais rápidos que o supersônico Concorde. Eles estão sendo chamados de hipersônicos. São no mínimo cinco vezes mais rápidos que o som, a quase 5.400 km/h. Daria para ir do Rio de Janeiro a Paris em cerca de duas horas.

"A bordo de um hipersônico, seria possível até ir ao espaço freqüentemente", disse a ÉPOCA Kevin Bowcutt, responsável pelos estudos hipersônicos da Boeing Phantom Works, divisão de pesquisas avançadas da empresa americana Boeing. Mas esse sonho ainda está distante de virar realidade. As perspectivas mais otimistas apontam para o uso de veículos hipersônicos dentro de 15 anos. E, isso, na área militar. Não se espera ver hipersônicos carregando passageiros nem viajando para o espaço antes de 30 anos. "Ainda é cedo para avaliar como será o impacto dos avanços da tecnologia na aviação comercial", disse o pesquisador James Pittman, responsável pelo programa hipersônico da Nasa, a agência espacial americana. Muitos bilhões de dólares ainda precisam ser gastos e vários desafios tecnológicos vencidos.

Uma série de vôos-teste, programada para começar neste ano, ajudará a aprimorar a tecnologia hipersônica. Um convênio entre os Estados Unidos e a Austrália, com participação da Boeing, realizará até o fim do ano o primeiro de dez testes de uma nova aeronave hipersônica. Ela poderia ir para o espaço e fazer viagens ultra-rápidas na Terra. Ainda em 2007, o governo americano e a Boeing testarão mísseis hipersônicos, seis vezes mais velozes que o som.

O Brasil também já está na corrida hipersônica. O Instituto de Estudos Avançados (IEAv), do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial, testará no segundo semestre um motor desenvolvido para esse tipo de aeronave. Em um equipamento, uma versão reduzida do modelo, chamado 14-X, enfrentará condições semelhantes às que encontraria no céu. "A idéia é auxiliar no programa espacial brasileiro, substituindo os foguetes para lançar satélites", afirma o engenheiro aeronáutico Marco Antonio Sala Minucci, vice-diretor do IEAv. Em 2010, os pesquisadores brasileiros esperam realizar o primeiro vôo não-tripulado do 14-X.

As novas pesquisas se baseiam no sucesso do X-43A, a aeronave da Nasa que voou dez vezes mais rápido que o som, a mais de 10.000 km/h. Foi a maior velocidade já alcançada por um novo tipo de motor, o scramjet. Ele é o grande trunfo das aeronaves hipersônicas. Diferentemente dos motores usados atualmente nos aviões comerciais, o scramjet não usa hélices para comprimir o ar. Por causa da grande velocidade de deslocamento de um veículo hipersônico, o ar já entra comprimido no motor. É o ar externo que fornece o oxigênio para a queima do combustível. Os motores scramjet resolveriam um grande problema dos ônibus espaciais. Eles são impulsionados por foguetes que precisam levar na bagagem seus tanques de oxigênio.

A complicação dos motores scramjet é que eles só começam a funcionar em velocidades maiores que 4.600 km/h. Por isso, uma aeronave hipersônica teria de continuar usando foguetes para decolar. No caso de um avião comercial, os tanques de oxigênio reduziriam o espaço útil.

Metal derretido

Outro problema é como manter o combustível queimando. Com uma corrente de ar supersônica passando pelo motor, ele poderia apagar. Além disso, o atrito da corrente de ar supersônica com o motor e o calor gerado pela combustão elevariam a temperatura até 3.000 graus Celsius. Nessas condições, os metais derreteriam. Ainda é preciso desenvolver materiais que suportem esse calor e novos sistemas de refrigeração. Por enquanto, os scramjets funcionaram porque ficaram ligados só por alguns segundos.

Mesmo quando forem encontradas soluções para esses problemas, os aviões hipersônicos ainda terão de enfrentar desafios que o Concorde não conseguiu vencer. O supersônico anglo-francês tinha fama de barulhento, beberrão e antiecológico. Os potentes motores faziam tamanho barulho que ele foi proibido de aterrissar em aeroportos muito próximos de cidades. Ele também era o alvo predileto de ambientalistas, já que usava muito mais combustível que as aeronaves comuns. Sem falar nos altos preços das passagens, que faziam do modelo um transporte para poucos.

Os hipersônicos já levam algumas vantagens em relação ao Concorde. Como teriam de voar a grandes altitudes, onde o atrito com o ar é menor, as cidades não sofreriam com a onda de pressão que o Concorde causava em sua passagem - ela podia quebrar janelas. Como os hipersônicos viajam a 60 quilômetros, mais que o triplo do Concorde, o barulho não seria um problema. Movidos talvez a hidrogênio, os hipersônicos seriam ecologicamente corretos, porque sua combustão gera apenas vapor d'água. O hidrogênio já foi usado pelo X-43A, da Nasa, e alimentará o brasileiro 14-X. Porém, projetos como X-51A, do governo americano e da Boeing, estão sendo desenvolvidos para funcionar com derivados de carbono, causadores do aquecimento global.

COMO ELES VOAM

O funcionamento dos motores a jato e os novos hipersônicos • Num vôo experimental, o jato da Nasa decolou na ponta de um foguete, sob as asas de um B-52. A 12 km de altitude, o foguete se desprende do avião e acelera. Depois, a 29 km, o avião passa a voar sozinho e o foguete é descartado • Os jatos tradicionais têm hélices que puxam e comprimem o ar, para iniciar a queima do combustível. Já os motores dos novos aviões hipersônicos não têm partes móveis. O ar é comprimido pelo próprio movimento do avião • Durante o vôo, o próprio deslocamento do avião provoca uma corrente de ar que entra no motor a uma velocidade de no mínimo 4.600 km/h • Na câmara de combustão, o oxigênio do ar ajuda a queimar hidrogênio. A queima faz o volume dos gases aumentar e eles são impelidos para fora do motor. Assim, se produz o jato de ar que acelera o avião Jatos convencionais • As pás de um compressor giram, puxam o ar de fora e o comprimem. O ar entra no motor a até 1.000 km/h • Na câmara de combustão, o ar ajuda a queimar o combustível • Isso produz ar quente e comprimido, que é expelido pela parte de trás do motor, impulsionando o avião