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segunda-feira, 17 de abril de 2023

Os Concordes americanos que nunca voaram

 Foi um dos projetos de design de aeronaves mais ambiciosos da história, então o que aconteceu com os planos dos EUA de dominar o voo supersônico de passageiros?

Em novembro de 1962, os governos britânico e francês anunciaram um acordo que causou grande angústia nas diretorias dos fabricantes de aviões americanos.

Os dois países anunciaram planos para construir em conjunto um novo avião, capaz de voar mais que o dobro da velocidade do som. A aeronave – a ser chamada de 'Concorde' – seria a aeronave civil mais avançada do mundo, mostrando que os fabricantes europeus de aeronaves poderiam criar os designs mais inovadores.

O presidente dos Estados Unidos, John F. Kennedy, aceitou esse súbito desafio; o Concorde anglo-francês teria concorrência. A América criaria seus próprios rivais para o projeto europeu, construindo um jato gigante para transporte de passageiros, capaz de voar mais rápido que uma bala de fuzil.

O projeto patrocinado pelo estado selecionou dois designs para posterior seleção, um da gigante Boeing e outro da Lockheed. Mas o programa ficou atolado em turbulência política, protestos ambientais e custos crescentes. Nenhum dos 'America's Concordes' jamais voou.


Hoje, porém, o voo supersônico está de volta à pauta nos EUA, depois de mais de 45 anos no limbo. A Lockheed anunciou recentemente uma colaboração com a Nasa para projetar um jato supersônico mais silencioso que possa, um dia, transportar passageiros. Então, o que pode ser aprendido com a história do falido rival Concorde da América?

Na década de 1960, a Boeing e a Lockheed eram dois dos fabricantes de aeronaves mais experientes do mundo. A Boeing havia revolucionado as viagens aéreas com aviões a jato cada vez mais confiáveis. A Lockheed projetou a primeira aeronave capaz de voar a mais de duas vezes a velocidade do som, o F-104 Starfighter, e estava trabalhando em projetos militares ainda mais rápidos.

Ser derrotado na arena dos aviões supersônicos pelos britânicos e franceses era uma coisa - ser mostrado um par de saltos limpos pelos russos era outra.

Mesmo antes do anúncio do Concorde, as empresas de aeronaves americanas estavam analisando seriamente a viabilidade de um avião supersônico de passageiros, ou um Supersonic Transport (SST). Uma empresa, a Douglas Aircraft, produziu um conceito em 1961 para um avião que poderia voar três vezes a velocidade do som (Mach 3). Douglas não apenas acreditava que tal aeronave poderia estar voando em 1970, mas que haveria mercado para centenas de aeronaves.

Descobriu-se que o Concorde não era o único motivo para chamar a atenção dos americanos. Do outro lado da Cortina de Ferro, o escritório de design russo Tupolev também estava criando um transporte supersônico e um avião comercial, o Tu-144. Ser derrotado na arena de aviões supersônicos pelos britânicos e franceses era uma coisa - ver um par de saltos limpos pelos russos era outra.

A busca por um avião supersônico tornou-se quase tão importante para os Estados Unidos quanto a corrida à Lua. “Você olha para aquela época e realmente houve muitos avanços tecnológicos na aeronáutica”, diz Peter Coen, gerente de projetos supersônicos da Nasa no Langley Research Center, na Virgínia. “Seja uma consideração do mercado e que tipo de aeronave pode ser necessária, ou seja um caso de superar a Rússia e a Europa.”



O Lockheed L-2000 foi um dos dois projetos que passaram por testes mais detalhados (Crédito: San Diego Air & Space Museum)

A cenoura do presidente Kennedy para a Lockheed e a Boeing era que o governo arcaria com 75% do custo do programa se qualquer um pudesse produzir um projeto que pudesse rivalizar com o Concorde. Ambas as empresas fizeram pesquisas privadas – “estudos de papel”, como são conhecidas – sobre transporte supersônico desde o final dos anos 1950. A maioria desses estudos espelhou a pesquisa russa e européia, criando aeronaves com asas em delta.

À medida que as aeronaves começaram a ser equipadas com motores a jato e a viajar a velocidades muito mais rápidas, o design padrão que serviu às aeronaves movidas a hélice por décadas não era mais desejável; asas retas e semelhantes a pranchas criavam muito arrasto. Com um motor a jato muito potente, essas asas se quebrariam. A forma triangular das asas delta fornecia uma estabilidade que poderia suportar as tensões de enorme velocidade – aeronaves como o caça francês Mirage III e o russo MiG-21 já haviam provado que a forma delta poderia facilmente atingir Mach 2 e além.

A Lockheed escolheu o layout delta para seu projeto, destinado a voar a 2.000 mph (3.200 km/h) enquanto transportava 270 passageiros. O projeto da Boeing deveria ser capaz de voar a Mach 2,7 (1.800 mph), transportar mais de 270 passageiros e voar mais de 4.200 milhas (6.700 quilômetros).

Quando estávamos construindo o Concorde, estávamos levando a tecnologia o mais longe possível na época. Eles estavam pressionando por algo que era muito difícil – Kit Mitchell

A Boeing escolheu o que é conhecido como 'geometria variável' – ou asas oscilantes, como ficaram conhecidas – em seu projeto inicial. As asas seriam retas em baixas velocidades, melhorando o manuseio da aeronave na decolagem e no pouso, e então balançariam para trás mais perto do corpo da aeronave à medida que ganhasse velocidade. E o governo dos EUA deve ter ficado impressionado – depois de muitos testes adicionais, o conceito da Boeing foi escolhido como o vencedor em 1º de janeiro de 1967. Mas o progresso do 2707 foi tudo menos tranquilo.

Kit Mitchell foi o principal oficial científico do então Royal Aeronautical Establishment (RAE) na década de 1960 e trabalhou no Concorde. Ele diz que o principal problema do Boeing 2707 era que ele estava tentando fazer muito, e que grande parte da tecnologia necessária para fazê-lo ainda estava em sua infância.

O fato de que o 2707 deveria voar centenas de quilômetros por hora mais rápido que o Concorde “teve enormes implicações”, diz Mitchell.

“Quando estávamos construindo o Concorde, estávamos levando a tecnologia o mais longe possível na época. Eles estavam pressionando por algo que era muito difícil.”



O projeto 2707 foi a maior prioridade da Boeing durante o final dos anos 1960 (Crédito: Boeing)

Mitchell diz que a velocidade extra do 2707 teria causado enormes desafios para cada parte da aeronave. A essa velocidade, a aeronave experimenta um enorme aquecimento – partes da pele de metal do Concorde aquecidas bem acima do ponto de ebulição da água; a própria ponta do nariz pode estar tão quente quanto 127°C em cruzeiro a Mach 2. “Tudo – desde os selantes, até a fiação elétrica, até as janelas, você escolhe, teve que ser especialmente projetado para um avião 'quente'.

“Muito disso era território desconhecido.”

Mas poucos poderiam criticar a Boeing por não investir recursos suficientes no projeto. Mike Lombardi, historiador residente da Boeing, diz: “Para contextualizar o quão ambicioso isso era, quando a Boeing estava trabalhando no transporte supersônico, a empresa também estava projetando o que seria o 747 Jumbo Jet, e o avião 737 tinha acabado de entrar em serviço. Havia o programa espacial para levar um homem à Lua, no qual a Boeing estava fortemente envolvida, e também havia alguns projetos militares.

“Estávamos indo para a Lua e construindo o 747, e o 2707 ainda era o projeto número um da Boeing.

“Joe Sutter, responsável pela construção do 747, disse como foi difícil conseguir engenheiros para projetar aquele avião porque todos estavam comprometidos com o transporte supersônico.”

A equipe de design literalmente teve que voltar à prancheta – Mike Lombardi, Boeing

O orgulho nacional estava em jogo. Mas a vontade política não foi suficiente para resolver os enormes desafios de projeto para colocar no ar o gigante de asa oscilante da Boeing. Alguns jatos militares já haviam sido projetados para utilizar a técnica, mas eram pequenos, transportando no máximo dois tripulantes. Escalar isso para algo que pudesse transportar quase 300 pessoas foi um grande desafio. “O problema da Boeing era que isso significava uma quantidade enorme de peso extra”, diz Lombardi. “Os rolamentos tinham que ser muito pesados, e o peso tornou-se quase proibitivo. A equipe de design literalmente teve que voltar à prancheta.”

Mesmo quando os projetistas mudaram para uma forma de asa delta, diz Mitchell, eles ainda não conseguiram resolver alguns dos problemas de peso, o que significava que a aeronave consumia muito combustível e não conseguia ir dos Estados Unidos para a Europa com combustível interno. “Esse é o mesmo problema que o protótipo do Concorde e os modelos de pré-produção também tiveram. Tínhamos que continuar a refinar o design e o modelo de produção foi o primeiro que conseguiu atravessar o Atlântico.”

Asas não eram o único problema. O estrondo sônico que o 2707 criaria ao quebrar a barreira do som seria outro problema. “Depois que ficou claro o quão perturbador isso era”, diz Coen, “acabou com a ideia de um voo supersônico sobre os EUA”.



Uma maquete em tamanho real do Boeing 2707 de asa delta foi construída em Seattle (Crédito: Boeing)

Este seria o mesmo problema que afetaria o Concorde. Dezenas de Concordes foram encomendados por companhias aéreas à medida que o projeto anglo-francês ganhava velocidade - incluindo companhias aéreas americanas como a Pan Am e a TWA - mas esses pedidos desapareceram quando surgiu que as restrições ambientais limitariam o uso da aeronave a voar sobre o oceano, longe de áreas povoadas. (É por isso que os Concordes britânicos e franceses voavam apenas para destinos na costa leste dos EUA.)

“O modelo que a maioria das companhias aéreas usa significa que eles não podem ter um avião que podem usar apenas em algumas rotas”, diz Coen – se você vai usar aviões supersônicos caros, então você tem que usá-los em tantas rotas possíveis para que eles paguem por si mesmos.

O combustível era relativamente barato quando o 2707 estava sendo projetado na década de 1960, mas o projeto da Boeing queimou tanto que os custos absolutos poderiam ter compensado o argumento tradicional em favor dos transportes supersônicos - que eles levam menos tempo para voar entre os aeroportos, então cada aeronave pode realizar mais voos por ano.

O que acabou matando o projeto e, eventualmente, o próprio Concorde, foi a quantidade de combustível que você teve que queimar – Mike Lombardi

“O que acabou matando [o projeto da Boeing] e, eventualmente, o próprio Concorde, foi a quantidade de combustível que você tinha que queimar. Tornou-se proibitivo”, diz Lombardi. “Houve a recessão de 1971 e o preço do petróleo começou a subir. Mas mesmo que não tivesse terminado então, a crise do petróleo de 1973 o teria matado. Teria sido um projeto desastroso se ainda tivesse ido adiante.”

A Boeing tornou-se um nome familiar por causa das aeronaves que decolaram – aquelas que levavam pessoas comuns em férias próximas e distantes. Mas mesmo que o 2707 não conseguisse decolar, Lombardi diz que havia frestas de esperança.



Nasa e Lockheed colaborarão em um novo demonstrador supersônico (Crédito: Nasa)


“O 2707 teve muito efeito no desenvolvimento do 747, diz ele. “O pensamento era que todas as companhias aéreas do mundo iriam querer transporte supersônico e ninguém compraria esses aviões subsônicos. Então a Boeing teve que planejar que em algum momento da década de 1970 eles teriam que transformar todos esses 747s em cargueiros de carga. Acontece que só precisávamos começar a fazer isso alguns anos atrás.”

E, apesar do fracasso do projeto, algumas das coisas que a Boeing aprendeu chegaram a outros veículos experimentais que a gigante aeroespacial construiu nas décadas seguintes, incluindo alguns dos veículos não tripulados construídos nos últimos anos, como o projeto High Speed ​​Civil Transport durante a década de 1990 . . E a asa supercrítica, um ajuste de design agora usado rotineiramente em aviões modernos para limitar as ondas de choque e reduzir o arrasto, saiu do projeto 2707.

O malfadado projeto L-2000 da Lockheed viverá, de certa forma, graças à colaboração com a Nasa e a Lockheed para pilotar um demonstrador experimental para pesquisar a aeronave supersônica do futuro. Talvez, nos próximos anos, um avião supersônico construído nos Estados Unidos finalmente suba aos céus – sem nenhum Concorde irritante para atrapalhar desta vez…



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