Aviões

Aeronave é qualquer máquina capaz de sustentar voo, e a grande maioria também é capaz de alçar voo por meios próprios.

Classificação

Aeronaves podem ser divididas em dois grupos distintos:

Mais leve do que o ar

Aeronaves mais leves do que o ar, aeróstatos, fazem uso de um gás menos denso do que o ar ao seu redor, como hélio ou ar aquecido, como modo de alçar e sustentar voo. Tais aeronaves são chamadas de aeróstatos.

Balões

Um balão aquece ar à sua volta com o uso de inflamadores. O ar aquecido torna-se menos denso que o ar ao seu redor, e sobe e fica presa no compartimento de ar do balão, que o faz alçar voo.

Um balão, no ar, é guiado pelas correntes de vento, isto é, uma pessoa não pode “pilotar” o balão, apenas controlá-la.

Balões possuem uma capacidade muito pequena de carga, podendo carregar de duas a no máximo sete pessoas, dependendo do volume do compartimento de ar quente. Seu alcance, ou, mais precisamente, o tempo máximo de voo de um balão, é limitado pela quantidade de combustível carregado a bordo, que não é muito.

Dirigíveis

Dirigíveis fazem uso de um gás menos denso que o ar atmosférico, geralmente, hélio. O gás é lacrado em uma câmera de ar de dimensão suficientemente grande para permitir sua sustentação. Normalmente carregam mais peso do que balões não dirigíveis, até dez pessoas em determinados modelos atuais, e peso similar de carga paga, podem ser carregadas sem dificuldades.

Dirigíveis diferenciam-se dos balões pelo fato de que a rota de voo de um dirigível não somente pode ser controlada, como também sua velocidade. Isto porque dirigíveis possuem hélices que a propulsionam, e um leme. Um dirigível moderno pode atingir velocidades de até 100 km/h, entretanto, no passado já foi possível observar velocidades de até 130 km/h, como o caso do dirigível Hindenburg.

Mais pesado do que o ar

Aeronaves mais pesadas do que o ar usam uma asa e/ou outras partes de sua estrutura como meio de sustentação. A maioria é capaz de alçar voo por meios próprios. Tais aeronaves são chamadas de aerodinos.

Aviões

Aviões alçam e sustentam voo através de reações aerodinâmicas que acontecem quando o ar passa em determinada velocidade pela suas asas. Todo avião necessita de um trecho de terra longo e plano (geralmente, parte de um aeroporto), para conseguir alcançar a velocidade necessária para a decolagem, bem como para frear seguramente em uma aterrisagem.

Alguns aviões são adaptados de modo a permitir seu pouso e decolagem em um corpo de água, como lagos e rios de baixa correnteza. Eles são conhecidos como hidroplanos.

Aviões podem ser divididos em três categorias:

Aviões a pistão e turbo-hélices

Aviões a pistão e turbo-hélices mono e multimotores fazem uso de motores de combustão, que por sua vez, fazem girar uma hélice, que cria o empuxo necessário para a movimentação da aeronave à frente. De maneira geral, são relativamente silenciosos, mas possuindo velocidades, capacidade de carga e alcance menores do que similares a jato. Sua operação, no entanto, tende a ser mais econômica do que aviões a jato, o que torna aviões a pistão e turbo-hélices opções mais econômicas para pessoas que querem possuir avião próprio ou para pequenas companhias de transporte de passageiros e/ou carga.

Aviões a jato

Aviões a jato fazem uso de turbinas para a criação da força necessária para a movimentação da aeronave para frente usando o princípio de ação e reação. Normalmente, os aviões a jato criam um empuxo maior do que aviões que fazem uso de hélices. Devido a sua maior compacidade e menor complexidade, as aeronaves a jato podem ser construídas para carregar mais peso. Além disso, devido ao fator restritivo da hélice (arrasto) que não possuem, podem desenvolver maior velocidade do que aeronaves com hélices. Uma questão porém é o som criado por um motor a jato, que, especialmente em modelos mais antigos, tende a ser elevado (poluição sonora).

Grandes widebodies, como o Airbus A340 e o Boeing 777, podem carregar centenas de passageiros e várias toneladas de carga, podendo pecorrer uma distância de até 13 mil quilômetros, pouco mais que um quarto da circunferência terrestre.

Aviões a jato desenvolvem elevadas velocidades de cruzeiro (700 a 900 km/h) e velocidades de decolagem e pouso situadas na faixa entre 180 a 280 km/h. Numa operação de aterrisagem, devido a seu formato otimizado para a aerodinâmica de alta velocidade, o avião a jato faz grande uso de dispositivos hiper-sustentadores como flaps nas asas para permitir a redução de velocidade sem perda sustentação, e, após o pouso, de empuxo reverso nos motores (deflexão do fluxo de gases do motor para frente, com o intuito de diminuir a velocidade da aeronave).

Aviões super-sônicos

Aviões super-sônicos fazem uso de motores especiais que geram a potência necessária para o voo super-sônico. Além disso, o desenho do avião super-sônico é sensivelmente diferente daquele usado em outros tipos de aeronaves, de modo a superar do modo mais fácil a chamada “barreira do som”, que é um fenômeno de compressibilidade do ar. Podem alcançar velocidades de até Mach 1 a 3.

Duas desvantagens dos aviões super-sônicos são a poluição sonora criada em voo super-sônico e os altos gastos com manutenção e operação.

Com a aposentadoria do Concorde, em 2003, aviões super-sônicos estão, por enquanto, limitados apenas a fins militares. Outro avião super-sônico que foi desenvolvido para fins não-militares foi o soviético Tupolev Tu-144, que alçou voo pela primeira vez dois meses antes do Concorde, foi a primeira aeronave comercial a ultrapassar Mach 2, mas foi pouco usado para usos comerciais, por um curto período de tempo.

Helicópteros

Os helicópteros, ou aeronaves de asa rotativas, alçam e sustentam voo graças às suas pás, que agem como asas rotativas e também propulsionam a aeronave. Helicópteros possuem extrema manobrabilidade, podendo voar de ré e pairar no ar, por exemplo. Um rotor traseiro, montado no plano horizontal, contrapõe o torque do rotor principal, evitando que todo o corpo (fuselagem) do helicóptero gire em seu eixo vertical sem controle, e também faz as funções de leme.

Helicópteros podem decolar e pousar verticalmente, sem a necessidade das longas pistas de pouso e decolagem das quais os aviões necessitam. Porém, helicópteros são lentos (até 300 km/h) e possuem alcance e capacidade de carga limitada.

Planadores

O funcionamento de um planador é essencialmente a mesma de um avião, exceto que o planador não possui motores. Isto torna a decolagem impossível para um planador, por meios próprios. A maioria dos planadores precisam ser lançados do ar, através de outro avião, ou através de outro mecanismo como catapultas, mas não possuem meios próprios de decolar e de aumentar e/ou manter sua altitude por muito tempo.

Certos planadores possuem um motor que permite ao planador decolar e sustentar voo, podendo tal motor ser escamoteado para completar o perfil aerodinâmico de sua fuselagem. Porém, tais aeronaves são consideradas planadores porque são projetados especialmente e apenas para planeio.

Uma vez no ar, o piloto de planador procura guiá-lo através de correntes de ar ascendentes provenientes do solo aquecido, ou de correntes orográficas, com o intuito de maximizar a distância a ser pecorrida ou a sua permanência em voo. Planadores possuem alcance limitado por esses fatores climáticos e, embora tivessem sido usados pelos aliados na Segunda Guerra Mundial para desembarque rápido de tropas e armamentos, são mais usados hoje em dia como aeronave de desporto e treinamento de pilotos.

Da mesma maneira, girocópteros são muito semelhantes aos helicópteros, mas seu rotor principal não é motorizado, sendo necessário um curto espaço plano de solo para decolar e pousar.

Usos de aeronaves

Uso civil

Estão incluídas nesta categoria aeronaves que fazem voos regulares de transporte de carga e passageiros (geralmente, usando aviões), e a aviação geral, aeronaves como helicópteros servindo forças policiais, médicas ou equipes jornalísticas, pequenos aviões de treinamento, etc.

Uso militar

O número de aeronaves de uso militar é pequeno, quando comparado ao número de aeronaves de uso civil. Estão incluídas nesta categoria caças, helicópteros e outros aviões especialmente criados com intuito militar, bem como aviões e helicópteros fabricados para uso civil mas modificados para usos militares menores, como transporte de carga e soldados e treinamento de pilotos.

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