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Raked Wing Tips versus Winglets

Algumas perguntas foram feitas a respeito do que vem a ser Raked Wingtips que mencionei nesse post.
É uma otima pergunta e pra ser sincero a resposta não tem uma verdade definitiva, simplesmente porque os próprios fabricantes não falam toda a verdade sobre o assunto desse tipo de winglet. Alias, esse assunto sobre a eficiência das raked wingtips sobre os winglets é bem antigo e suscitou algumas discussões interessantes em forums como o Airliners.Net.
Vamos a minha explicação sobre Raked Wingtips e porque eu acho que são mais eficientes que as winglets:
Pra começar, para os que não estão familiarizados com uma asa “raked”, o desenho abaixo mostra a diferença entre um 767-200 com asa comum e um 767-400 com wingtip raked.

Normal:
767
Raked:
767 raked

E agora uma foto real de uma raked sendo fabricada:

Raked wing 767-400

Como dá pra perceber, uma asa “raked” possui uma extensão na ponta que é “inclinada” para trás (ao invés de para cima como uma winglet). Eis a definição da própria Boeing sobre a raked do 767-400:

Ponta de asa aerodinâmica aumenta a sustentação sem aumentar o tamanho da asa.

O 767-400ER possui novas funcionalidades e uma ponta de asa que aumenta a envergadura  de 156 para 170 pés e 4 polegadas (51,9 m). Esses  7 pés e 8 polegadas a mais (2,4 m) são extensões projetadas para aumentar a eficiência aerodinâmica da asa. Outra vantagem do design da ponta raked é a sua simplicidade. Ela é leve e encaixa-se na asa, sem nenhuma mudança adicional no bordo de ataque ou na ponta de asa normal de um 767-300.
Esta eficiência de projeto e economia de estrutura permite que o  767-400ER possua maior flexibilidade de gates e nas taxiways. Ele pode utilizar os mesmo gates de um DC-10-30, MD-11 e L-1011, ao contrário do Airbus A330-200, que tem que usar gates de aviões muito maiores como os do  747 e 777. A ponta raked equilibra a eficiência em voo de cruzeiro e o peso da aeronave para obter uma maior autonomia.

Apesar da contradição oficial entre “aumenta a sustentação sem aumentar o tamanho da asa” e ” aumenta a envergadura de 156 para 170 pés…”, o parágrafo inteiro fala sobre eficiência aerodinâmica, que resumindo tudo que está escrito significa diminuição de arrasto.
Sem entrar em muitos detalhes complexos sobre aerodinâmica, qualquer superfície finita que tem pontas e produz sustentação também produzirá arrasto. Esse arrasto é criado por vórtices de turbulência, que são gerados nas pontas de uma superfície como a asa.
Esses vortices criam uma espécie de “vácuo” (péssimo termo, mas não consigo explicar melhor) devido a diferença de pressão na parte de baixo em relação a parte de cima da asa, e esse fenômeno se chama “arrasto induzido”. Arrasto induzido diminui a sustentação e aumenta o consumo de combustível.

Conforme a envergadura aumenta, as pontas de asa ficam mais distantes uma da outra e como consequencia enfraquece o impacto relativo dos vortices na asa e diminui o arrasto induzido sofrido pela aeronave. Então, a vantagem mais óbvia desse tipo de ponta de asa do 767-400 é simplesmente o aumento da envergadura para diminuir o arrasto e melhorar a eficiência aerodinâmica, porque menos arrasto significa voar mais longe usando a mesma quantidade de combustível.

A maioria dos conceitos sobre as raked são usados também nos winglets regulares, então porque usar raked wingtip no 737-800 da marinha ao invés dos blended winglets dos 737-800 comerciais? Porque o mesmo fabricante usaria duas configurações diferentes para o mesmo avião? Não esperem ouvir a resposta da Boeing, isso deve ser um segredo industrial muito bem guardado.
Mas eu posso especular: como as raked geram sustentação além da diminuição do arrasto induzido, elas são mais eficientes para voos longos, e talvez a Boeing tenha descoberto isso com a nova tecnologia de raked/blended como as usadas no 787 e 747-8. Como o 747-400 voa há muitos anos com winglet, porque a mudança no 747-8 para raked-blended? Porque os novos 777 usam raked? Porque são mais eficientes!
Mas há perguntas que não dá pra responder: Colocar um winglet num 767 custa uma fortuna, que é compensada pela economia gerada com o combustível. Mas quem fabrica essas winglets é a Aviation Partners. Então, por que a Boeing, que possui as ferramentas e desenhos de raked para 767 não oferece o serviço para fazer essa instalação já que é mais eficiente e a faria ganhar rios de dinheiro? Meu chute: usar raked em 767-300 aumentaria a envergadura o suficiente para ter que usar gates mais largos de DC-10 e MD-11, algo que não interessa em um avião que voa ha mais de 30 anos, enquanto o winglet da Aviation Partners não aumenta tanto a envergadura.
Resumindo tudo: raked wingtips foram baseadas nas pontas das asas de um falcão (e se a natureza fez, deve ter razão né?) e diminuem a arrasto induzido tanto quanto um winglet mas além disso produzem sustentação, portanto menos consumo de combustível e sem restrição de pouso com vento cruzado (aviões com winglet chegam a sofrer com diminuição de componente de vento cruzado de até 16 nós / 30km/h). Minha modesta opinião.

Para ler mais sobre superficies na wikipedia.

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Sobre o Autor

Graduado em Manutenção de Aeronaves, com muito bom senso :) 30 anos de aviação comercial (e contando), de Lockheed Electra à Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
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