Tudo sobre asas
As asas têm várias características importantes que determinam como o modelo vai voar.
Existe uma nomenclatura específica para as partes da asa. Abaixo está um pequeno glossário:
- Bordo de ataque: a extremidade dianteira da asa, geralmente arredondada;
- Bordo de fuga: a extremidade traseira da asa, geralmente bem fina;
- Nervuras: estruturas de madeira ou material sintético que determinam o perfil da asa;
- Longarinas: vareta, tubo ou ripa interna à asa, em direção perpendicular às nervuras, com a função de dar resistência à asa e evitar que se dobre com o peso do avião;
- Entelagem: cobertura da estrutura asa com material flexível;
- Chapeamento: cobertura da estrutura da asa com material rígido;
- Montantes: vareta, tubo ou ripa que apoiam externamente a asa, ligando-a à fuselagem ou a outra asa (em caso de biplanos).
Aeromodelos de treinamento geralmente têm asa com diedro ou poliedro. Diedro é quando a asa tem um ligeiro formato de V. Poliedro é quando ela é reta na parte central, subindo nas laterais.
Nos dois casos o efeito é de estabilização, e se o modelo for deixado por conta própria sem outros fatores para atrapalhar ele tende a ficar com a asa na horizontal. Este efeito é mais acentuado nas asas poliédricas, mas nem sempre o efeito estético fica bom no tipo de modelo que se pretende construir.
O perfil da asa também determina como será o vôo. Modelos de treinamento têm perfil plano-convexo (asa plana na parte inferior e convexa na parte superior) ou undercamber (côncava na parte inferior e convexa na parte superior). Dentro destes parâmetros a forma do perfil vai determinar o arrasto e sustentação, mas basicamente estes perfis geram bastante sustentação em vôo nivelado e nenhuma sustentação ou sustentação negativa em vôo de dorso. Isto significa que o avião dificilmente ficará de cabeça para baixo por muito tempo, facilitando a vida do piloto novato.
Aviões mais rápidos ou acrobáticos usam perfil simétrico ou semi-simétrico, curvo dos dois lados. Asas deste tipo permitem vôo de dorso, pois conseguem gerar sustentação mesmo invertidas. Os grupos básicos de perfil (undercamber, plano-convexo, semi-simétrico, simétrico) estão exemplificados abaixo.
Perfis lentos:
Perfis acrobáticos:
A asa tem várias medidas básicas:
- Envergadura: É a distância entre as extremidades esquerda e direita da asa;
- Corda: É a distância entre a ponta do bordo de ataque e a ponta do bordo de fuga da asa, pode ser expressa como percentual da envergadura;
- Espessura: é a altura da asa, geralmente expressa como percentual da corda;
- Área alar: é o produto da multiplicação da corda pela envergadura. A sustentação da asa é diretamente proporcional à área e diretamente proporcional ao quadrado da velocidade, portanto modelos lentos geralmente têm asas com uma grande área;
- Carga alar: é a razão entre peso do modelo em relação à área da asa, e determina a velocidade do avião. Mais peso precisa de mais sustentação, que pode ser obtida aumentando a velocidade ou aumentando a asa. Modelos lentos têm baixa carga alar, entre 12g/dm2 e 20g/dm2, modelos rápidos têm carga alar mais alta, acima de 25g/dm2.
Todo avião forma um vórtice (redemoinho) de turbulência na ponta da asa, que atrapalha o vôo e aumenta a resistência do ar.
Como isto não acontece no meio da asa, quanto menor a corda em relação à envergadura, menor será o arrasto.
Por isto, planadores têm asa com corda entre 10% e 15% da envergadura, pois precisam de bastante sustentação com o mínimo possível de arrasto. Embora o arrasto diminua, o ângulo máximo de ataque que a asa aguenta antes de estolar também é pequeno, portanto planadores não podem voar com o nariz para cima, como fazem os fun-fly.
Uma corda maior aumenta o ângulo de ataque em que ocorre o estol, permitindo vôos "pendurados".
Para aviões de treinamento ficar no meio-termo é o melhor, com corda de 15% a 20% da envergadura.
Asas muito grossas dão boa sustentação, mas muito arrasto. Asas muito finas dão menos sustentação, e menos arrasto. Para um vôo tranquilo em um modelo escala, asas em torno de 8% são uma boa opção. Para treinamento experimentei bons resultados com 10% a 15%, para um vôo lento e estável. Como a sustentação e o arrasto crescem exponencialmente com a velocidade, se o avião entrar em mergulho uma asa neste formato vai freá-lo e fazê-lo voltar ao vôo horizontal.
Fixando-se o perfil e ângulo de ataque, a força de sustentação da asa será proporcional à área da asa, e proporcional ao quadrado da velocidade. Portanto, para um modelo para iniciante, uma asa maior permite um vôo mais lento.
Ângulo de incidência
O ângulo formado entre a corda da asa e a direção do vôo do avião é chamado de ângulo de incidência. Novamente existem diferenças entre aviões de treinamento, que têm ângulo de incidência positivo e acrobáticos, que geralmente têm incidência zero.
Este ângulo é medido a partir da reta fictícia que vai da extremidade mais à frente do bordo de ataque até a ponta do bordo de fuga, e não a partir da parte plana da asa.
Se o avião for feito a partir de uma planta, este ângulo já foi previsto pelo projetista. Se for um projeto experimental, tente valores entre 2° e 5°, variando até obter o resultado desejado.
Apesar de provavelmente voar mesmo com a incidência errada, se este ângulo for muito grande ou muito pequeno, obrigará a deixar o profundor picado (tentando descer o nariz do avião) ou cabrado (tentando subir o nariz do avião), aumentará a área frontal do avião ao fazê-lo voar com o nariz para cima ou para baixo, aumentará o arrasto e poderá deixar o modelo com tendência a estolar ou mergulhar.
Existem vários tipos de materiais e técnicas de construção que podem ser usados, cada um com características e técnicas diferentes.