Quem vê o panorama de um aeroporto hoje em dia, encontra uma variedade de aeronaves que compartilham muitos conceitos e que para um observador leigo, são muito parecidas. E não deixa de ser uma verdade. Com o avanço dos projetos e do conhecimento técnico, os fabricantes têm seguido uma cartilha extremamente rígida na qual inovações são introduzidas de forma mais gradual e definitiva.
Mas esse não era o cenário da aviação há algumas décadas. Para comprovar algumas ideias ousadas, protótipos eram construídos, muitas vezes fadados ao fracasso, como mostramos aqui. Mas foi um período excitante e que produziu aeronaves incomuns, todas elas com um objetivo muito claro, reinventar. Airway mostra a seguir alguns desses projetos emblemáticos e curiosos:
Vought V-173 ‘Flying Pancake’
O que dizer de um avião cujo apelido foi ‘panqueca voadora’? Pois o Vought V-173 parecia mesmo com isso, graças à fuselagem em forma de disco que fazia o papel de asa. A ideia foi testada pela Marinha dos EUA em dois protótipos (o outro era o XF5U-1), que buscava uma forma de decolagem curta a bordo de porta-aviões num aparelho bastante compacto. Apesar de voar com sucesso, o V-173 sofria com vibrações e com as longas engrenagens que levavam a força de propulsão para as hélices, montadas nas laterais do avião. Além disso, seu longo trem de pouso tinha um mecanismo complexo de atuação.
O Vought ‘Flying Pancake’: tentativa de reduzir distância de decolagem (Domínio Público)
Blohm & Voss BV 141
Um avião de reconhecimento na época da Segunda Guerra não dispunha de sensores e câmeras avançadas para fazer o trabalho de mapeamento do território do inimigo. Ele dependia dos olhos humanos e para isso era importante que o cockpit tivesse uma visibilidade ímpar. Disso surgiu uma ideia curiosa, o avião assimétrico BV 141, criado por uma empresa alemã, a Blohm & Voss. Monomotor, o aparelho possuía do lado esquerdo o conjunto propulsor e do outro, a cabine. Os estabilizadores só existiam do lado do motor, incluindo o horizontal.
Apesar dos desafios do voo, o BV 141 parecia um bom projeto que não acabou aproveitado pelo governo de Hitler. Mas o avião assimétrico continuou na imaginação de outros projetistas como o americano Burt Rutan, criador do Boomerang, um bimotor cuja cabine fica localizada atrás do motor direito.
Miles M.39B Libellula
Ainda durante a Segunda Guerra, aviões embarcados possuíam certas dificuldades em operar em porta-aviões. Eles possuíam visibilidade ruim que causava seguidos acidentes e peso extra para permitir as asas fossem dobráveis para acomodar mais unidades a bordo. A pequena companhia inglesa Miles viu nisso uma oportunidade. Para corrigir esses problemas bolou um avião com asas em ‘tandem’, ou seja, uma atrás da outra. Com isso, elas poderiam ter envergaduras menores que dispensavam o mecanismo de recolhimento. De quebra, os motores nas asas e o trem ‘triciclo’ (com a bequilha frontal) permitiram que o cockpit ficasse bem à frente da fuselagem.
Para provar o conceito, a Miles construiu o M.39B, versão em escala 5/8 do projeto original, que voou em 1943 e seguiu em testes até pouco tempo antes do final do conflito. No entanto, o governo britânico acabou não se interessando pelo modelo.
McDonnell XF-85 Goblin
Nos bombardeiros que realizada na Europa, a Força Aérea dos EUA escoltava seus bombardeiros até parte do caminho, quando o menor alcance dos caças os obrigava a retornar. Quando os primeiros projetos superbombardeiros começaram a ser pensados no final do conflito surgiu a proposta: por que não levar com eles minúsculos caças? Já com o advento do motor a jato, a McDonnell propôs o XF-85 Goblin, um diminuto avião que podia ser lançado do ar pelo compartimento de bombas.
O Goblin (Gnomo em inglês) era pouco maior que um automóvel: tinha apenas 4,5 metros de comprimento e uma envergadura de 6,4 metros. Embora fosse veloz, ele tinha um desempenho inferior a caças contemporâneos e exigia imensa destreza de seus pilotos para voltar a atracar no bombardeiro. Apenas dois protótipos foram construídos no início da década de 1950.
Dornier Do31
Na linha de frente da Guerra Fria, a então Alemanha Ocidental se ressentia da necessidade de pistas para que sua força aérea pudesse operar. Sabendo que esse seria um dos primeiros alvos em caso de guerra, um esforço surgiu durante a década de 60 para que suas aeronaves pudessem operar em pistas despreparadas e curtas. Na época, a indústria aeronáutica do país havia sido reduzida a pequenas empresas e foi uma delas, a Dornier que desenvolveu o primeiro e único avião de transporte com capacidade de decolagem vertical, o Do31.
Com seu cockpit envidraçado e asas curtas que terminavam em desproporcionais ‘casulos’, o Do31 era uma aeronave estranho, mas bastante curiosa. A solução para decolar com o aparelho, que pesava cerca de 27 toneladas era uma combinação de dois turbofans vetoráveis Rolls Royce Pegasus (usados pelo caça britânico Harrier) instalados sob as asas e outros oitos jatos de sustentação vertical enfileirados nos casulos externos. A configuração, no entanto, era provisória, já que a Dornier previa adotar um motor vetorável mais potente para eliminar os pequenos jatos, mas isso não aconteceu e o Do31 mostrou-se um avião muito pesado e lento pelo que transportava. Três protótipos chegaram a voar antes que o projeto fosse cancelado em 1970.
de Lackner HZ-1 Aerocycle
Criador do Vought V-173, Charles Zimmerman voltou a surpreender na década de 50. O engenheiro bolou o que pode ter sido o primeiro veículo com controle cinético da história, o HZ-1 Aerocycle. Tratava-se de uma plataforma formada por um motor central que acionava duas hélices contra-rotativas, justamente abaixo do posto do ‘piloto’. De concepção simples, o Aerocycle pretendia ser um veículo individual para soldados do Exército dos EUA em campo de batalha. A intenção era que eles aprendessem a voar com veículo em menos de 30 minutos – o comando do artefato era feito pelo movimento do corpo do soldado, daí o termo ‘cinético’, mais tarde usado em videogames, entre outros. Apesar da aparência despojada, o Aerocycle era complicado de operar, o que fez o governo americano desistir da ideia.
LTV XC-142
Mais uma vez, as forças armadas dos Estados Unidos tentaram encontrar um veículo capaz de fazer mais que os helicópteros. Desta vez, na década de 60, as três forças fizeram um requerimento para uma aeronave de decolagem vertical (V-STOL) capaz de levar tropas e outros equipamentos e que voasse em velocidades superiores a do modelo que ela sucederia, o helicóptero CH-37 Mojave, da Sikorsky. A Vought, mais conhecida pelos caças navais, se juntou à Hiller e à Ryan, fabricantes com maior experiências em helicópteros, para criar o XC-142.
Mais tarde, já como parte do grupo LTV, o XC-142 teve um contrato de testes assinado com o governo e cinco protótipos foram construídos. O modelo utizava o conceito ‘tiltwing’, ou seja, uma asa basculante, que se elevava a fim de transformar os quatro motores turboélices em força para pousos e decolagens verticais, numa operação semelhante ao dos tiltrotores, que nesse caso movem apenas os motores.
Embora bastante potente e capaz, o XC-142 sofria com a pressão que produzia no solo, o que dificultava operações de assalto – os soldados seriam jogados no chão pelo jato de ar produzido. Ainda assim, o aparelho fez vários voos e operações a bordo de porta-aviões, mas a Marinha americana logo abandonou o projeto. Uma versão mais leve chegou a ser planejada pela USAF, aproveitando a saída da Marinha, mas os aviões remanescentes acabaram sendo repassados para a NASA para estudos de operações V-STOL.
Os protótipos que testaram o conceito da fuselagem que gera sustentação (NASA)
Lippisch Aerodyne
Alexander Lippisch é um nome desconhecido para muita gente, mas não suas criações. Engenheiro aeronáutico alemão foi o precursor de alguns conceitos que até hoje influenciam os aviões. Ele concebeu, por exemplo, as primeiras asas voadoras ainda antes da Segunda Guerra, assim como foi um defensor dos aviões com asas em delta (onde inspirou os projetos de caças da Convair na década de 60). Criador do Messerchmitt MEe 163 Komet, um caça-foguete, Lippisch também é idealizador do avião sem asas, conhecido pelo nome “Aerodyne“.
O projeto do Aerodyne foi iniciado na década de 60 e teve um protótipo não-tripulado construído. Ele consistia numa aeronave curiosa: a imensa entrada de ar servia para alimentar duas hélices co-axiais que serviam como propulsão vertical e horizontal – para isso, enormes aletas direcionavam o fluxo, conforme a necessidade. O conceito acabou interessando a fabricante alemã que testou uma versão movida a jato no início da década de 70, porém, a genial ideia do alemão não chegou a tornar-se um avião de fabricação em série.
Caproni Ca.60
Um avião comercial com capacidade para 100 passageiros é algo corriqueiro, mas não a quase um século atrás. Um dos pioneiros da aviação, o italiano Gianni Caproni vislumbrou o conceito de um gigante para época, uma aeronave com 30 metros de envergadura e quase 24 metros de comprimento capaz de levar 108 pessoas a bordo. Era o final da décade de 1910 e pouco tempo depois do fim da Primeira Guerra Mundial quando Caproni colocou em prática sua ideia, um hidroavião com nada menos que oito motores e nove asas, em conjuntos triplos.
No início de 1921, o Ca.60 Transaero estava pronto para os testes no lago Maggiore, ao norte da Itália, na divisa com a Suíça. Após um curto voo de algumas centenas de metros, o hidroavião voltou a realizar uma segunda decolagem, mas desequilibrou-se no ar e se chocou com a superfície, causando danos irreparáveis – o aparelho era muito frágil e feito quase todo em madeira. Com pesar, Caproni acabou desistindo do projeto por falta de recursos, mas o projetista anteviu o que seria a aviação comercial com décadas de antecipação.
Northrop HL-10
O HL-10, da Northrop, foi o mais bem-sucedido entre vários protótipos chamados em inglês de “lifting body”, algo como corpo que se auto sustentam. O conceito significava a adoção de um desenho da fuselagem capaz de gerar sustentação por si própria, sem a necessidade de asas. A NASA encomendou vários modelos de aeronaves com esse desenho na década de 60 para comprovar suas características de voo. Os primeiros protótipos eram lançados das asas de bombardeiros B-52, mas porteriormente eles foram equipados com motores de foguete e passaram a decolar por conta própria.
Depois de vários voos, o conceito foi considerado promissor, acumulando grande velocidade e altitude. Graças a isso, o ‘lifting body’ chegou a ser um dos cotados para dar origem ao ônibus espacial no início da década de 70. Até hoje, vários projetos de aviões futuristas fazem referência ao uso das fuselagens auto sustentadas.
Bartini Beriev VVA-14
Uma das mais surreais aeronaves já projetadas. Embora tenha sido construída pelo escritório de projetos Beriev, conhecido por aviões anfíbios, o VVA-14 foi desenhado por um italiano, o engenheiro Robert Bartini na década de 70. Era um projeto ambicioso: ele deveria ser um avião de ataque a submarinos americanos e para isso unia alguns conceitos nunca testados em conjunto: era anfíbio, tinha capacidade de voar com efeito solo, como nos ekranoplanos russos, e deveria decolar e pousar na vertical.
Na prática, o VVA-14 apenas conseguiu voar com sucesso a partir de pistas – os testes na água foram complicados e a capacidade VTOL, nunca testada. Com a morte de Bartini em 1974, o projeto acabou cancelado com apenas dois protótipos construídos. Sua forma incomum parece ter saído de algum filme de ficção científica, mas infelizmente apenas um dos aviões existe até hoje, embora em péssimo estado de conservação no Museu de Monino, próximo a Moscou.
Lockheed Martin P-791
Após um curto período de domínio, os dirigíveis de grande porte desapareceram antes da Segunda Guerra. Inseguros e lentos, eles foram suplantados pelos aviões e passaram a ter uma função secundária na aviação nas últimas décadas. Mas esse cenário pode mudar com os novos dirigíveis híbridos. Um dos primeiros do gênero, o Lockheed Martin P-791, criado pela notória equipe ‘Skunk Works’, famosa pelos aviões espiões U-2 e SR-71, surgiu de uma encomenda do exército dos Estados Unidos, que desejava um veículo aéreo de transporte de longo alcance e capacidade. Embora tenha perdido a concorrência para uma proposta da Northrop (e que acabou não levando por conta do cancelamento do programa), o P-791 mostrou-se bem sucedido e deve dar origem uma versão civil, o LMH-1.
Mas, afinal, o que é um dirigível híbrido. Trata-se de uma aeronave capaz de voar graças ao efeito ao hélio, gás mais leve que o ar, mas que também possui um formato aerodinâmico que gera sustentação, como num avião comum. O LMH-1 pode levar até 21 toneladas de carga (além de 19 passageiros) por uma distância de 2,6 mil km e a uma velocidade de 110 km/h. Seu concorrente, o Airlander 10 saiu na frente e já voa há algum tempo, embora leve metade da carga do LMH-1 mas a uma velocidade superior (148 km/h).
Goodyear Inflatoplane
Parece piada, mas sim existiu um avião inflável. Mérito da divisão de aviação da americana Goodyear, conhecida mais pelos pneus, mas que também é famosa pelos seus dirigíveis. Com apoio do exército americano, ela testou vários protótipos de um avião capaz de ser inflado como uma piscina de plástico. Compacto, o kit inflável media apenas 1,3 m³ e levava apenas 5 minutos para ser inflado. O primeiro avião levava apenas o piloto e media 6 metros de comprimentos por quase 7 de envergadura. Pronto para decolagem, pesava apenas 110 kg e era capaz de voar por mais de 600 km a quase 120 km/h – o motor de dois cilindros tinha somente 40 hp.
O interesse do exército era que o Inflatoplane (algo como avião inflável) pudesse ser lançado por trás das linhas inimigas e servisse como avião de fuga para militares. O segredo do aparelho era ter uma estrutura com dois tipos de borracha e cobertura de nylon, capaz de repelir água e manter uma certa rigidez – o Inflatoplane também utilizada o ar derivado do motor para mantê-lo sempre cheio. Apesar de um acidente fatal, o avião inflável realizou vários voos bem sucedidos, mas nunca entrou em produção.
Ryan X-13 Vertijet: caça de decolagem vertical, literalmente (Domínio Público)
Ryan X-13 Vertijet
Apelidados nos EUA de ‘tail-sitters’ (aviões que estacionam de cauda, numa tradução literal), os projetos de caças de decolagem vertical da década de 50 evidenciaram a preocupação dos americanos com a necessidade de dispor de aeronaves capazes de decolar de pequenos espaços como a popa de navios de guerra. Entre 1954 e 1955 ao menos três protótipos tentaram combinar um desempenho de interceptador com pousos e decolagens VTOL, dois deles pela marinha e outro pela força aérea do país. O que mais pareceu promissor foi o Ryan X-13 Vertijet, desta última.
Com asas em delta e um tamanho diminuto, ele era capaz de decolar como um foguete e manobrar como um helicóptero na vertical. Ao ganhar altura fazia a transição para a posição horizontal e passava a voar como uma avião comum – além disso, possuía trem de pouso convencional para operações em pistas. Mesmo assim, não houve interesse do governo. Já os aviões experimentais XFY Pogo, da Convair, e XFV Salmon, da Lockheed, eram ainda menos eficientes.
Enquanto o primeiro também utilizava asas em delta, sua propulsão vinha de um motor a pistão que movia hélices contra-rotativas no nariz. Devido à sua configuração, o Pogo não podia pousar na horizontal, mas assim mesmo mostrou ser capaz de manobrar com sucesso na vertical. Já o Salmon nunca conseguiu realizar uma decolagem na vertical por falta de um motor forte o suficiente. Em compensão, ele tinha um trem de poucos assustadoramente longo, o que permitiu que voasse a partir de pistas convencionais. A intenção da marinha era que eles fossem usados a partir de destróiers e fragatas, o que nunca ocorreu.
XFV-1 Salmon: tentativa frustrada de caça VTOL (US Navy)
Nemeth Parasol
Num tempo em que os estudos não permitiam prever com antecedência a viabilidade de um conceito, várias ideias eram testadas na prática, como a da asa circular. Em tese, parecia ser uma boa ideia e na década de 30 o Nemeth Parasol acabou comprovando isso. Baseado num avião existente, o Parasol possuía uma asa alta em formato circular com ailerons adicionados na parte traseira. As vantagens estavam na envergadura menor e no desempenho STOL (voo em baixas velocidades). Se não inspirou uma versão de produção, o conceito de asa circular foi tentado por outros projetistas anos depois.
Avro Canada Avrocar
Para muitos, a prova de que os americanos realmente haviam capturado um disco voador nos anos 40, o Avrocar nada mais era do que um aparelho que unia duas tecnologias, enormes ‘fans’ (ventiladores) para decolagem vertical com o formato de asa circular. Apesar disso, os testes sempre foram complexos e realizados a baixa altura. O maior interessado na ideia era o exército americano, que imaginava transformá-los em veículos que sobrevoariam quase rentes ao chão o território inimigo. Se os discos voadores realmente existirem, com certeza não usam hélices como no Avrocar…
Douglas XB-42 Mixmaster
Eis um avião cuja concepção pareceu tão promissora que fica difícil entender a razão de não ter sido produzido em série. O XB-42 Mixmaster surgiu ainda durante a Segunda Guerra como uma ideia genial da Douglas, um dos maiores fabricantes de aviões da época. Era um bombardeiro veloz e de grande capacidade, tudo porque seu desenho fugia ao que se entendia como um layout eficiente. Tinha os motores instalados na parte interna da fuselagem e que moviam duas hélices contra-rotativas na cauda. Essa configuração tornava o Mixmaster veloz e com espaço de sobra para armamentos.
Sua velocidade máxima chegava a 650 km/h, muito alta para um avião a pistão, e era capaz de levar mais de 3,6 toneladas de bombas. Uma duas curiosidades do XB-42 eram os cockpits duplos, com carlingas separadas, mais tarde substituídos por uma cobertura única. Talvez uma das razões para a falta de entusiasmo da força aérea tenha sido o advento dos bombardeiros a jato, mais velozes e capazes.
NASA AD-1
A asa pivotada ou oblíqua ainda não encontrou uma utilidade prática, mas permanece como uma possibilidade futura. Testada pela NASA na década de 70 na forma do protótipo AD-1, a peculiar configuração mostrou-se animadora ao reduzir o arrasto aerodinâmico em velocidades supersônicas – o que poderia ser usado em aviões comerciais. O conceito é extremamente simples: uma asa inteiriça com pequeno enflechamento cujo centro é fixado na fuselagem como se fosse uma grande tesoura. Em operações subsônicas ela ficaria posicionada num ângulo aproximado de 45º em relação à fuselagem, e à medida que a velocidade crescesse ela seria movida até um ângulo máximo de 60º da posição original, algo semelhante aos aviões de enflechamento variável, porém, de forma muito mais simples.
O AD-1 e sua asa no estilo tesoura (NASA)
Douglas X-3 Stiletto
A designação X-3 revela como o Stiletto foi um avião à frente de seu tempo. Um dos primeiros aviões experimentais dos EUA no pós-guerra, o X-3 tinha uma missão ambiciosa: comprovar o uso de titânio na fuselagem (material leve e resistente ao calor) e de asas extremamente curtas e de pequena área, como se fosse um dardo gigante. O avião da Douglas voou pela primeira vez em 1952 e deveria ter chegado a Mach 2, mas os motores com pouca potência, somados a vários problemas durante os vôos encurtaram sua carreira, mas foram decisivos para que suas propostas inovadores fossem usadas em outros projetos como o caça F-104 Starfighter e no avião espião SR-71.
Northrop XP-79
A obstinação de Jack Northrop pelas asas voadoras demorou a virar realidade na forma do bombardeiro stealth B-2. E pensar que tudo começou ainda na Segunda Guerra quando o fundador da Northrop construiu o protótipo XP-79. Ainda sem dominar todos os meandros dessa configuração, a fabricante criou um caça com propulsão por foguetes, mais tarde substituídos por turbojatos. Após testar o conceito de asa voadora em planadores, Northrop concebeu o XP-79 com um cockpit em que o piloto ficava quase deitado a fim de reduzir os efeitos da força G. Para ajudar no controle da aeronave, pequenos estabilizadores foram instalados na parte posterior.
Já redesignado XP-79B, o primeiro protótipo voou em setembro de 1945, mas um acidente fatal encerrou o projeto. Apesar do início desastroso, o XP-79 forneceu elementos para que a Northrop desenvolvesse os bombardeiros B-35 e B-49, imensas asas voadoras, que deram sequência aos estudos dessa configuração.
Rockwell XFV-12
O XFV-12, na verdade, nunca voou e talvez tenha sido um dos últimos projetos americanos a ser autorizado mesmo sem existir comprovação de sua viabilidade. Elaborado na década de 70 pela marinha dos EUA, o caça supersônico de decolagem vertical parecia um desses projetos futuristas irresistíveis. Tinha configuração canard (quando os estabilizadores horizontais ficam á frente das asas) e um complexo sistema de redirecionamento do fluxo do motor para prover a capacidade de decolagem e pouso na vertical.
Os gases de saída do turbofan F401, da Pratt& Whitney, eram direcionados por fendas nas asas e nos canards para gerar a força necessária para decolagem vertical. Quando estava em voo, a saída do motor, que estava fechada, era reaberta, dando condições de voo supersônico. Mas, se a expectativa era atingir Mach 2 em voo, o XFV-12 não tinha força para sair do solo, algo só comprovado quando um protótipo, que utilizava partes de caças A-4 e F-4, foi construído e testado. A almejada capacidade V-STOL combinada com voo supersônico só foi obtida décadas mais tarde com o F-35.
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