Dispositivos hipersustentadores

Como vimos anteriormente o perfil de uma asa possui um ângulo de ataque onde a sustentação é máxima e que não pode ser ultrapassado devido ao início de um turbilhonamento no extradorso da asa. Porém, existe uma maneira de aumentarmos o coeficiente de sustentação do perfil, para assim aumentarmos o ângulo de ataque crítico. Para isso usamos um artificio chamado de dispositivo hipersustentador.

Os dispositivos mais utilizados nos aviões são o flap e o slot

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Flap

O flap está localizado no bordo de fuga da asa e tem como função aumentar a curvatura do perfil, para assim aumentar o coeficiente de sustentação. O flap também perturba o escoamento do ar no extradorso da asa diminuindo assim o ângulo crítico do aerofólio. Além disso, os flaps também funcionam como freio aerodinâmico, pois eles também aumentam o arrasto.

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A imagem abaixo mostra os tipos de flaps mais comuns atualmente.

tipos de dispositivos hipersustentadores

O flap tipo Fowler aumenta também a área da asa proporcionando um maior aumento no coeficiente de sustentação. Sendo assim muito utilizado atualmente nas aeronaves de grande porte.

Slot

O slot está localizado no bordo de ataque da asa. Este dispositivo aumenta o ângulo de ataque crítico do aerofólio sem alterar a sua curvatura, como o flap faz. Nada mais é que uma fenda que suaviza o escoamento do ar no extradorso da asa evitando o turbilhonamento. Isso faz com que a asa alcance ângulos críticos mais elevados produzindo mais sustentação.

slot

Slat

O SLAT é uma lâmina móvel que permanece recolhida durante o voo normal e se estende quando necessário, formando um SLOT. Normalmente entra em ação em grandes ângulos de ataque.

slat

Comparativamente aos flaps, os slots ou slats possuem uma desvantagem. Embora possibilitem aumentar o coeficiente de sustentação, obrigam o avião a erguer bastante o nariz, principalmente durante o pouso, obstruindo a visão da pista ao piloto.

Efeitos na sustentação

Pode-se observar no gráfico abaixo o efeito dos dispositivos hipersustentadores sobre a sustentação. 

dispositivos hipersustentadores grafico de performance

A linha azul representa o perfil aumentando gradativamente o seu ângulo de ataque, observe que a sustentação aumenta até atingir um ponto máximo, o chamado ângulo de ataque crítico. Após isso, se continuarmos a aumentar o ângulo de ataque ocorre o estol e a sustentação diminui drasticamente.

A linha vermelha pontilhada representa um perfil, valendo-se da utilização de flapes. Veja que, é gerado mais sustentação em um perfil utilizando flaps. Observe também que, apesar de o ângulo de ataque crítico ser o mesmo, a sustentação é maior.

A linha tracejada de preto representa um perfil valendo-se da utilização do slot. Pode-se observar um considerável aumento no ângulo de ataque crítico.

A linha tracejada de verde representa um perfil valendo-se da utilização dos flapes e do slot.

Fica claro que a utilização de ambos os dispositivos hipersustentadores ajuda o avião a gerar sustentação mais rápido além de aumentar o seu ângulo de ataque crítico.

A maioria dos aviões de médio e grande porte utilizam perfis com flaps e slots.

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