Você deve ter notado que as asas dos planadores sem motor parecem muito diferentes das dos caças. Isso porque eles são otimizados para modos de voo completamente diferentes. Asas longas e retas são ideais para eficiência de combustível e controlabilidade em baixas velocidades, enquanto as asas do tipo “delta” são melhores para vôos de alta velocidade. Projetar uma asa que possa funcionar eficientemente em baixas e altas velocidades é um dos desafios mais difíceis da aeronáutica.
Já em meados da década de 1940, os projetistas alemães que trabalhavam nos primeiros caças a jato perceberam que uma asa enflechada era o projeto mais eficiente para voos de alta velocidade, mas descobriram que criava problemas no envelope de baixa velocidade – as fases iniciais do voo e quando pousar. O Messerschmitt 262, o primeiro caça operacional de asa enflechada do mundo, era o avião mais rápido no céu em condições ideais, mas era ineficiente e carecia de capacidade de manobra em velocidades mais baixas.
No pós-guerra, os projetistas de aviões continuaram a lidar com o problema. Estamos todos familiarizados com uma solução: o “swing-wing” de incidência variável, que ficou famoso pelo Grumman F-14 Tomcat, estrela do filme Top Gun de 1986. O F-14 foi um excelente caça multifuncional, mas há várias razões pelas quais seu design de asa não foi amplamente adotado. Os mecanismos de asa oscilante são pesados, altamente complexos e exigem muita manutenção. À medida que as asas movem-se para a frente e para trás, o centro de gravidade dos aviões muda, exigindo correção constante por sistemas fly-by-wire avançados. Mas há mais de uma maneira de mover uma asa. Em vez de balançar, e se a asa pudesse girar?
NASA AD-1
O AD-1 da NASA foi o sucessor espiritual dos projetos de guerra não voados dos fabricantes de aeronaves alemães Blohm & Voss e Messerschmitt para aeronaves cujas asas podiam ser giradas em vôo em torno de um pivô central. O AD-1 foi construído pela NASA no final dos anos 1970 como uma célula de teste depois que o engenheiro aeronáutico da NASA Robert T. Jones se interessou pelo conceito de uma asa “oblíqua”. Uma vez considerados estranhos, os testes de túnel de vento mostraram que esse projeto de asa tinha o potencial de melhorar muito a eficiência de combustível de grandes aeronaves supersônicas do tipo transporte.
Comissionado por menos de um quarto de milhão de dólares (equivalente a pouco mais de $ 1 milhão hoje), o AD-1 foi concebido como um demonstrador simples e de baixo custo do conceito de asa oblíqua. Projetado pelo designer de aviões independente Burt Rutan, o pequeno e atarracado AD-1 parecia mais um kit de avião do que uma aeronave experimental. Pesava menos de 1.500 libras e não tinha sistema hidráulico. Seus dois motores turbojato poderiam impulsioná-lo a uma velocidade máxima de apenas cerca de 200 milhas por hora.
A asa do AD-1 seria perpendicular à fuselagem para sustentação máxima e controlabilidade em baixas velocidades e durante a decolagem e aterrissagem. Em altas velocidades de cruzeiro, onde uma asa perfeitamente perpendicular criaria um arrasto indesejado, a asa poderia ser girada no sentido horário de modo que o bordo de ataque direito avançasse e o esquerdo se movesse para trás. Essa configuração “girada” resultou em menor arrasto na fase de cruzeiro do vôo e maior eficiência de combustível. Também parecia muito estranho.
AD-1 Teste de Voo e Legado
Ao longo de 18 meses, os pilotos de teste da NASA voaram o AD-1 79 vezes, movendo a asa em incrementos até atingir um ângulo máximo de 60 graus. Os pilotos de teste relataram que o AD-1 geralmente tinha boas qualidades de manuseio em ângulos de enflechamento de asa de até 50 graus, mas depois disso, sua estrutura de fibra de vidro barata e sistema de controle de vôo não sofisticado tornaram-no difícil de controlar. Controles de vôo computadorizados e uma asa mais rígida poderiam ter resolvido esses problemas, mas estavam fora do orçamento.
Por segurança, o AD-1 era limitado a uma velocidade máxima de 170 mph, mas mesmo com seu envelope de desempenho restrito, as informações obtidas em voos de teste demonstraram com sucesso a validade do conceito de asa oblíqua mais de 30 anos depois de ter sido usado pela primeira vez. proposto. Durante o programa, tanto a Boeing quanto a Lockheed realizaram estudos de projeto de aviões supersônicos de passageiros com asas oblíquas. Uma dessas propostas, da Boeing, descrevia um avião que poderia transportar 190 passageiros a uma velocidade de cruzeiro sustentada de Mach 1,2.
Infelizmente, nunca conseguimos voar em um avião supersônico, com baixo consumo de combustível e asa oblíqua, porque um sucessor do AD-1 que poderia ter provado o conceito para sempre nunca foi desenvolvido. Embora a NASA tenha continuado a mexer com a ideia de asas giratórias na década de 1990, a pesquisa moderna em fuselagens de alta eficiência mudou e agora está focada em projetos de “asas combinadas”. Após a conclusão dos testes em 1982, o primeiro e único AD-1 foi retirado para o Hiller Aviation Museum, na Califórnia.