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Voo de coruja inspira indústria aeronáutica a projetar aviões mais silenciosos

Publicado em 14 agosto 2020

Pesquisadores observaram que as asas do animal possuem penas aveludadas, com franjas elásticas e porosas tanto na região frontal como na posterior, que quebram as estruturas de turbulência em porções menores e diminui o ruído

Centro de Pesquisa em Engenharia e Ciências Computacionais (CCES)e associado aoCentro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). O CCES e o CeMEAI sãoCentros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs), financiados pelaFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).De acordo com o pesquisador, os aviões possuem diversas fontes de ruídos aerodinâmicos, gerados pela turbulência no escoamento de ar que passa ao redor das asas. A turbulência gera perturbações que convertem a energia da velocidade do ar em ondas acústicas.Na decolagem, quando a aeronave precisa de potência máxima para alçar voo, a maior parte do ruído é gerada pelo motor. Já durante o pouso, quando a potência do motor é reduzida, as principais fontes de ruídos aerodinâmicos passam a ser o trem de pouso e as superfícies hipersustentadoras, compostas pelas asas, flaps e slats – dispositivos móveis localizados nas asas com a função de aumentar a área de superfície e elevar a sustentação da aeronave. “O ruído aerodinâmico é causado pela turbulência nesses pontos da aeronave”, explica Wolf.

Nos últimos anos, os novos motores aeronáuticos tornaram-se mais eficientes e também maiores e com isso tiveram que ficar mais próximos das asas das aeronaves para ficarem afastados do chão. Essa aproximação gera uma interação entre o ruído gerado pelo motor e os bordos de fuga – a parte posterior das asas –, que causa espalhamento acústico e aumenta o ruído das novas aeronaves, explica Wolf.

A fim de encontrar uma solução para esse problema, os pesquisadores estudaram amorfologia das asas das corujaspara identificar as características que tornam o voo da ave silencioso, reduzindo o ruído.Os pesquisadores observaram que as asas das corujas possuem penas aveludadas, com franjas elásticas e porosas tanto na região frontal como na posterior – os bordos de ataque e de fuga –, que quebram as estruturas de turbulência em porções menores, diminuindo o ruído. Além disso, o bordo de fuga é ligeiramente serrilhado, o que também contribui para reduzir o ruído durante o voo. “Todos esses elementos encontrados nas asas da coruja atuam de forma a reduzir o ruído da ave”, afirma Wolf.

Com base nessas constatações, os pesquisadores desenvolveram umsistema de asa com enflechamento da região posterior– em que a inclinação é voltada para a parte frontal da aeronave. Essa mudança permitiu reduzir o espalhamento do ruído do motor no bordo de fuga, modificando a difração acústica e diminuindo a geração de ruído.

O estudo, apoiado pela FAPESP, resultou no depósito de patentes nae nos Estados Unidos sobre esse novo conceito de projeto de asas silenciosas. Os estudos foram realizados em parceria com pesquisadores do ITA, da

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