Os melhores aviões de papel do mundo.

Este fim de semana aconteceu uma das etapas classificatórias para o campeonato mundial de aviões de papel, o Red Bull Paper Wings 2009. O evento ocorreu em Brasília, e contou com a participação de diversos aspirantes à designer de aeromodelos de papel. Pensando nisso, resolvi escrever uma matéria especial sobre este gênero tão singular do, digamos, aeromodelismo.

Resolvi abordar em três etapas principais este guia à “Designer de avião de papel”. Começarei apontando os conceitos básicos que fazem um veículo, seja ele de aço, madeira ou papel, se manter no ar com certa estabilidade. No caso deste exemplo específico, o que é necessário para que o modelo plane por mais tempo possível. Em seguida indicarei alguns modelos utilizados pelos melhores competidores. E, por fim, destrincharei o “melhor avião de papel do mundo”.

O funcionamento de um avião

Logicamente explicar um funcionamento completo de um modelo de aeronave em qualquer escala demandaria muitos conceitos técnicos a serem abordados, portanto, tentarei expor uma quantidade considerável de informações da maneira mais simples quanto possível.

Existem quatro forças principais que atuam sobre um aeromodelo em vôo. São elas:

A sustentação, o arrasto, o peso e a tração (ou propulsão). Conforme o desenho acima.

A sustentação é uma força oposta à gravidade e a principal força atuante sobre uma aeronave, pois é ela que tornará possível o vôo. É a componente da força aerodinâmica perpendicular ao movimento do vôo. Muitos acadêmicos têm discutido a respeito de qual teoria seria a mais correta para explicar o fenômeno de sustentação: o princípio de Bernoulli ou as leis de Newton. A verdade é que ambas se complementam, e sem uma delas o estudo do fenômeno pode ficar comprometido. A seguir tentarei expor ambas as teorias, afim de uma compreensão mais intuitiva do problema.

i) O princípio de Bernoulli

Se olhares com atenção a asa de qualquer avião, perceberás que ela não é plana, e sim, curva. A isto dar-se o nome de plano aerodinâmico (ou arifoil, em inglês). Os planos aerodinâmicos são desenhados justamente para que o modelo ganhe elevação por sustentação.

Para entender como o princípio de Bernoulli provoca esta sustentação, primeiro temos de compreender que o ar pressiona todos os pontos de um corpo de igual maneira, na grande maioria das vezes. Ao observar a asa de um avião, verá que a parte superior da mesma é mais curva do que a inferior. Suponhamos que duas partículas de ar se separem ao se chocarem com a parte anterior da asa (no desenho abaixo, da esquerda para direita). Uma delas iniciou seu movimento pela parte de cima e a outra pela de baixo. Como a parte de cima é curva, ou seja, constitui o maior caminho á ser percorrido, a partícula que se deslocou por esta passagem deverá percorrer a mesma distância que a partícula de baixo, no mesmo tempo, a fim de se juntarem novamente ao final. Desta forma, a partícula de cima deverá possuir uma velocidade maior do que a de baixo. O princípio de Bernoulli diz que a pressão varia de forma inversamente proporcional à velocidade de fluxo de um fluido, ou seja, quanto maior a velocidade, menor será a pressão que este fluido, no caso o ar, fará sobre a asa.

Resumindo: na parte superior teríamos uma pressão menor do que a parte inferior da asa, isto faz com que o ar “empurre”, por assim dizer, o avião para cima.

ii) A explicação Newtoniana

Sir Isaac Newton declarou em sua terceira lei que: “Para cada ação, existe uma reação igual e oposta”. A sustentação na visão newtoniana depende, em grande parte, da inclinação da asa ou do “ângulo de ataque”.  Se a parte inferior da asa estiver apontada para cima, as moléculas de ar serão ricocheteadas para baixo (ação), impulsionando a aeronave para cima (reação).

Claro, como já foi explicitado, ambas as teorias se complementam. O fenômeno de sustentação acontece em conseqüência das duas leis.

O arrasto é essencialmente a força de atrito que o ar provoca sobre o avião. É importante, pois ela diminui a velocidade do aeromodelo no pouso.

O impulso é a força oposta ao arraste. Ela, em aviões convencionais, é produzida pelo motor. No caso de aviões de papel, sua mão será a responsável por impulsionar o modelo para frente.

O peso é o que menos precisa ser comentado. É o produto da massa do avião pelo valor da aceleração da gravidade. Quanto mais leve, menor será o “efeito” da atração gravitacional sobre o modelo, e mais eficiente será a força de sustentação.

Os modelos

Os modelos são divididos por grau de dificuldade de “montagem”. Abaixo estarão disponíveis os links para as instruções de montagem (em inglês, mas nos modelos iniciantes é possível dobrar apenas seguindo as linhas indicativas) e em alguns casos, o vídeo da montagem para download. Comecemos com os modelos iniciantes.

A) Modelos Iniciantes

1) Modelo Arrow

É o modelo mais simples de montar. Descreve um vôo reto e suave, suas abas na parte traseira otimizam o efeito da sustentação.

> Instruções para montagem

> Vídeo (download)

2) Modelo Delta

Este modelo já descreve um vôo mais rápido, também é bastante simples de dobrar. Se necessário, há a possibilidade de adicionar os flaps do modelo anterior, dependendo do objetivo. Se quiser voar mais alto, eu recomendo esta modificação aerodinâmica.

> Instruções para montagem

> Vídeo (download)

3) Modelo Classic Dart

Este modelo é bem curto em comprimento e voa reto como uma flecha. De modo geral, ele necessita de uma modificação na borda de suas asas traseiras para que ganhe mais elevação, os flaps são uma opção.

> Instruções para montagem

> Vídeo (download)

4) Modelo Condor

Este avião ganha muito em sustentação, ou seja, alcança longas alturas. Não é necessário nenhum tipo de modificação, exceto se quiser estabilizar seu vôo em “baixas” altitudes (em escala de aviões de papel, é claro).

> Instruções para montagem

> Vídeo (download)

5) Modelo Dargonfly

Este estranho avião recebe o nome de seus dois conjuntos de asas, quase simétricas, que lembram uma libélula quando vistas de cima. Este é um modelo acrobático e se o lançador impulsioná-lo com muita força, o modelo tenderá a descrever loops.

> Instruções para montagem

> Vídeo (download)

B) Modelos Intermediários

1) Modelo Canard

Este avião de papel recebe o nome das pequenas asas que sempre ficam á frente das principais, chamadas canards. Já abordei esta aerodinâmica neste post. Este modelo, se dobrado corretamente, apresentará uma grande estabilidade, descrevendo um vôo reto e distante.

> Instruções para montagem

2) Modelo Bullet

Este avião alcança uma velocidade surpreendente, apesar de não descrever um vôo tão estável. Seu nome bullet (bala, em inglês), traduz seu comportamento no ar.

> Instruções para montagem

3) Modelo Raptor

Este modelo é um dos mais interessantes já projetados. É um planador por excelência. Lance-o para cima e ele planará durante grandes distâncias, para baixo descreverá círculos até pousar.

> Instruções para montagem

4) Modelo Spade

Este modelo é um estável planador, independentemente da habilidade do lançador. Suas grandes asas proporcionam uma considerável sustentação, aumentando seu tempo de vôo.

> Instruções para montagem

C) Modelos Avançados

1) Modelo Interceptor

Este avião possui um estabilizador vertical central em sua “fuselagem”, que ajuda a produzir vôos retos.

> Instruções para montagem

2) Modelo Bulldog

O Bulldog possui um nariz compacto o que proporciona grande estabilidade, mantendo seu centro de gravidade para frente. Ele voa bem em locais fechados e abertos com brisa leve.

> Instruções para montagem

3) Modelo Trap Glider

Este modelo tem forma de trapézio quando visto de cima. Seu peso é concentrado na frente, tornando a maioria dos lançamentos estáveis.

> Instruções para montagem

4) Modelo Stealth Wing

Este é um dos modelos mais complexos em termos de montagem, mas se feito com cuidado e de forma correta, o recompensará com uma tremenda estabilidade. Neste caso, é praticamente perfeito em qualquer lançamento.

> Instruções para montagem

O melhor avião de papel do mundo

Não é nada comprovado, mas segundo o autor deste site, o avião de papel que ele descreve, segundo o próprio, é o melhor modelo do mundo, graças as suas características únicas. Clique no link para aprender a dobrá-lo.

Construindo o melhor avião de papel do mundo.

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Agora já tendo abordado sobre a aerodinâmica, o funcionamento físico de um avião em vôo e os mais variados modelos de que se têm conhecimento, eu não poderia deixar de incluir as dicas para uma dobragem, customização e lançamentos perfeitos, então, vamos a elas.

A técnica de dobragem é, talvez, o passo mais importante para se ter sucesso no ramo de aviões de papel. Faça cada uma das dobras e cortes cuidadosamente como manda as instruções. As dobras devem ser feitas sobre a pressão da ponta de seus dedos, em geral utilizando o polegar para delinear as dobras já feitas, puxando-o em direção ao seu próprio corpo. Isto ajudará a firmar melhor o desenho do modelo. Se cometer qualquer erro durante este processo, não hesite em começar tudo de novo, se buscas a perfeição, evidentemente.

Existem dois tipos de linhas nas instruções para dobragem. As linhas de corte (cut line) e as linhas de dobra (fold line). Preste bem atenção nelas.

Não importa o que dizem a você, cada modelo possui suas necessidades ocasionais de regularização para alcançar o melhor desempenho em vôo. Existem certos aspectos de customização que você deve ter em mente para realizar tais ajustes.

O diedro

O diedro é uma customização de dobra que modifica a fuselagem do modelo a fim de buscar mais estabilidade durante o vôo. Ao perceber que seu modelo tende para um lado específico durante o lançamento, eu recomendo tentar esta modificação.

Os flaps

Esta técnica de corte e dobragem é uma boa alternativa para corrigir certas trajetórias. Se perceber que seu avião está tendendo o bico para baixo, tente modificá-lo desta forma. Faça dois cortes em cada asa com a distância de uma polegada entre eles, em seguida faça dobras leves colocando-os para cima. Os cortes devem ser simétricos. Pra mais detalhes veja o vídeo do primeiro modelo deste post.

Abordei os modelos mais comuns dentro desta modalidade de aeromodelismo, mas nada, nem mesmo a informação, vence trabalho árduo, criatividade e treinos. Agora você já pode começar a treinar para o próximo Red Bull Paper Wings!

Para mais informações:

http://www.funpaperairplanes.com/

http://www.redbullpaperwings.com/

Tags: aerodinâmica, avião, aviões de papel, bernoulli, melhor, mundo, papel, red bull paper wings