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História do Avião

Desenvolvimentos na tecnologia da aviação

O Douglas DC-3 começou seus primeiros vôos de passageiros em 1936. Logo, tornou-se a aeronave mais usadas nas linhas aéreas da época, e um ícone da era de ouro da aviação.
O Douglas DC-3 começou seus primeiros vôos de passageiros em 1936. Logo, tornou-se a aeronave mais usadas nas linhas aéreas da época, e um ícone da era de ouro da aviação.

Durante a era de ouro da aviação - especialmente na década de 1930, várias melhorias técnicas possibilitaram a construção de aviões maiores, que podiam pecorrer distâncias maiores, voar em altitudes maiores e mais rapidamente - e podiam assim carregar mais carga e passageiros.

Avanços na ciência de aerodinâmica permitiram a engenheiros desenvolverem aeronaves cujo desenho interferisse o mínimo possível no desempenho em vôo. Os equipamentos de controle e os cockpits das aeronaves também melhoraram consideravelmente neste período. Além disso, melhorias na tecnologia de rádio-telecomunicações permitiram o uso de equipamentos de rádio-telecomunicação na aviação, assim permitindo aos pilotos receberem instruções de vôo de equipes em terra, e que pilotos de diversas aeronaves pudessem comunicar-se entre si. Tudo isto gerou técnicas mais precisas de navegação aérea. O piloto automático também passou a ser usado na década de 1930. Tal apetrecho permitiu aos pilotos tomar curtos períodos de descanso em vôos de longa duração.

Um símbolo da era de ouro da aviação é o Douglas DC-3. Este monoplano, equipado com um par de propulsores, começou seus primeiros vôos em 1936. O DC-3 tinha capacidade para 21 passageiros, e velocidade de cruzeiro de 320 km/h. Tornou-se rapidamente o avião comercial mais usado na época. Esta aeronave também é vista como uma das aeronaves mais importantes já produzidas.

A turbina a jato começou a ser desenvolvida na Alemanha e na Inglaterra também na década de 1930. O britânico Frank Whittle patenteou um desenho de uma turbina a jato em 1930, e desenvolveu uma turbina que podia ser usada para fins práticos no final da década. Já o alemão Hans von Ohain patenteou sua versão da turbina a jato em 1936, e começou a desenvolver uma máquina semelhante. Nenhum sabia do trabalho desenvolvido pelo outro, e por isto, ambos são creditados com a invenção. Ao final da Segunda Guerra Mundial, tanto a Alemanha quanto o Reino Unido haviam criado aviões a jato.

O fato de que os aviões voassem a altitudes cada vez maiores (onde turbulência e outros fatores climáticos indesejáveis são mais raros) gerou um problema: em altitudes maiores, o ar é menos denso, e, portanto, possui quantidades menores de oxigênio para respiração do que em altitudes menores. À medida em que os aviões passavam a voar cada vez mais alto, pilotos, tripulantes e passageiros tinham cada vez mais dificuldades em respirar. Especialistas, para resolver este problema, criaram a cabine pressurizada, onde o ar é pressurizado. Cabines pressurizadas popularizaram-se no final da década de 1940, e praticamente toda cabine de aviões comerciais de passageiros hoje em dia é pressurizada.

1939 - 1945: Segunda Guerra Mundial

Os anos da Segunda Guerra Mundial foram caracterizados por um drástico crescimento na produção de aviões e pelo rápido desenvolvimento da tecnologia envolvida com aviação. Foram desenvolvidos os primeiros bombardeiros de longa distância, o primeiro avião a jato de uso prático e o primeiro caça a jato. Caças, no começo da segunda guerra mundial, tinham velocidade máxima de até 480 km/h e podiam voar até um teto (máximo) de 9 mil metros de altitude. No final da guerra, caças já estavam voando a 640 km/h, com muitos tendo tetos de 12 mil metros.

O B-29 Superfortress, um bombardeiro pesado
O B-29 Superfortress, um bombardeiro pesado

Os caças a jato, criados ao longo da guerra, podiam locomover-se ainda mais rapidamente, mas eles não foram usados até próximo ao final da guerra. O primeiro jato funcional foi o alemão Heinkel He 178. Mísseis balísticos de longa distância como o V-1 e o V-2 também foram criados pelos alemães. O Messerschmitt Me 262 foi o primeiro caça a jato a operar na Segunda Guerra Mundial, em 1944. Sua velocidade máxima era de 900 km/h. Enquanto isto, a Textron Incorporated produziu o primeiro jato americano. Um protótipo nomeado Messerschmitt Me 163 alcançava 970 km/h em vôos curtos, e serviu de base para o Messerschmitt Me 163 Komet, o caça mais rápido da guerra, que foi usado em algumas missões já no final da guerra, em 1945.

Bombardeiros da Segunda Guerra Mundial podiam carregar duas vezes mais carga e podiam pecorrer duas vezes mais distância do que bombardeiros da pré-guerra. Foram os bombardeiros de longa distância a causar o maior impacto no curso da guerra, porque caças a jato não causaram um grande impacto na guerra (quando começaram a operar, a derrota alemã já era uma questão de tempo), os mísseis V-1 eram ineficientes e os mísseis V-2 não foram produzidos em grande número. O caça americano P-51 Mustang foi essencial ao sucesso dos bombardeiros pesados, protegendo os bombardeiros de caças inimigos. Outros aviões famosos na guerra são o caça britânico Supermarine Spitfire, considerado o "Salvador do Reino Unido", o caça japonês Mitsubishi Zero e o bombardeiro americano Boeing B-29 Superfortress.

1945 - 1980

Turbo-hélices

Após o fim da Segunda Guerra Mundial, a aviação comercial passou a se desenvolver em um ramo à parte da aviação militar. Empresas produtoras de aviões passaram a criar aviões especialmente destinados à aviação civil, e linhas aéreas pararam de usar aviões militares modificados para o transporte de passageiros. Em alguns anos após o fim da guerra, várias linhas aéreas estavam estabelecidas no mundo.

Das várias aeronaves comerciais que foram desenvolvidas durante e apos a guerra, destacam-se os quadrimotores Douglas DC-4 e o Lockheed Constelation. Tais aviões foram largamente usados para vôos domésticos de passageiros de média distância. Mesmo assim, eles precisavam fazer escalas para reabastecimento em rotas transoceânicas. Vôos transatlânticos precisariam de propulsores mais poderosos. Estes já existiam em 1945, na forma de turbinas a jato. Mas estes ainda gastavam tanto combustível que um avião a jato conseguiria percorrer apenas uma pequena distância sem precisar reabastecer.

Para resolver este problema temporiaramente, duas fábricas americanas criaram turbo-hélices, propulsores capazes de gerar mais de três mil cavalos de força. Tais motores começaram a ser usados nos Douglas DC-7, Lockheed Super Constelation e o Boeing 377 Stratocruiser. Este último foi o primeiro avião de dois andares da história da aviação, e também o maior avião comercial até a chegada do Boeing 707. Cada uma destas aeronaves podia carregar cerca de 100 passageiros, entre Nova Iorque e Paris sem escalas, a uma velocidade de cruzeiro de 500 km/h.

Era do jato

De Havilland Comet, o primeiro jato comercial da história da aviação. Também foi operada pela Força Aérea Britânica (RAF), como pode ser visto nesta foto.
De Havilland Comet, o primeiro jato comercial da história da aviação. Também foi operada pela Força Aérea Britânica (RAF), como pode ser visto nesta foto.

Durante o fim da década de 1940, engenheiros começaram a desenvolver as turbinas usadas nos caças a jato produzidos durante a Segunda Guerra Mundial. No começo, os Estados Unidos e a União Soviética queriam turbinas a jato de excelente desempenho para produzir bombardeiros e caças a jato cada vez melhores, e assim, melhorar ainda mais seu arsenal militar. Quando a Guerra da Coréia começou, em 1950, tanto os Estados Unidos quanto a União Soviética tinham caças a jato militares de alto desempenho - destacam-se entre eles o americano F-86 Sabre e o soviético MiG-15.

Coube aos britânicos a produção do primeiro avião a jato comercial da história da aviação, o De Havilland Comet. O Comet começou a ser usado em vôos de passageiros em 1952. Os Comet voavam a aproximadamente 850 km/h, sua cabine era pressurizada e relativamente silenciosa. O Comet foi ao início um sucesso comercial, e muitas linhas aéreas passaram a encomendar esta aeronave. Porém, dois acidentes em 1954, quando ambas as aeronaves simplesmente explodiram em alto-mar, criaram grandes dúvidas quanto à segurança da aeronave. A causa dos acidentes era primariamente as turbinas, localizadas dentro da estrutura asa. As turbinas, em vôo, atingiam altas temperaturas e assim, lentamente, mas gradualmente, enfraqueciam a asa, que terminou por fragmentar-se no ar em ambos os acidentes. A De Havilland tentou salvar seu avião, cujas vendas haviam caído drasticamente, através de algumas modificações estruturais, mas um terceiro acidente em 1956 colocou de vez as vendas da aeronave em solo, que parou de ser produzida em 1964.

Um Boeing 707.
Um Boeing 707.

Widebodies

O gigantesco Boeing 747, o primeiro widebody da história da aviação.
O gigantesco Boeing 747, o primeiro widebody da história da aviação.

A palavra inglesa Widebody (plural: widebodies) significa "corpo largo" em português. Um avião widebody é todo avião comercial que é produzido com três fileiras de assentos (com um par de fileiras de assentos próximas à janela e uma fileira no meio) e dois corredores. Aviões widebody foram criados para proporcionar conforto aos passageiros, e para facilitar o movimento de passageiros e tripulantes pela aeronave.

O primeiro widebody foi o gigantesco Boeing 747, apelidado de Jumbo, capaz de transportar mais de 500 passageiros em um único vôo. Muitos duvidaram que esta aeronave alcançaria algum sucesso comercial quando lançado, e a Boeing passou por vários problemas econômicos durante o processo de desenvolvimento do 747. Lançado em 1968, o Boeing 747 foi o maior avião comercial do mundo até 2005, quando o Airbus A380 fez seu primeiro vôo. O 747, rompendo todas as expectativas, tornou-se um grande sucesso comercial, servindo em rotas muito densas.

Na década de 1970, apareceram os primeiros tri-jatos comerciais, o DC-10 e o L-1011 Tristar, dois aviões comerciais intercontinentais, produzidos respectivamente pela McDonnell Douglas e pela Lockheed. Na década de 1980, um derivado do DC-10, o MD-11, de longo alcance, seria produzido.

O primeiro bi-jato widebody foi o Airbus A300, um avião comercial de média distância. A Boeing contra-atacou com o Boeing 757 - não-widebody, de médio alcance - e o Boeing 767, um widebody de longo alcance. O Boeing 767 revolucionou a aviação comercial - seu longo alcance, seus baixos custos operacionais e razoável capacidade de passageiros (196) permitiram vôos regulares usando o menor número de aviões possível em rotas transatlânticas e rotas anteriormente impraticáveis por causa de altos custos operacionais e baixo número de passageiros. O Boeing 767 foi o responsável por popularizar as viagens transatlânticas - ao longo do final da década de 1980 e em toda a década de 1990, mais 767s cruzavam o Oceano Atlântico diaramente do que todos os outros aviões comerciais somados - e mesmo em tempos atuais, o Boeing 767 continua a ser a aeronave que mais cruza o Atlântico diariamente, apesar da crescente concorrência de aeronaves mais modernas e recentes.

Vôos supersônicos

O Concorde, o segundo avião supersônico comercial do mundo, e também o único a ser utilizado com sucesso em rotas comerciais.
O Concorde, o segundo avião supersônico comercial do mundo, e também o único a ser utilizado com sucesso em rotas comerciais.

Até o fim da segunda guerra mundial, a tecnologia necessária para a realização de vôos supersônicos controlados ainda não estava disponível. Além disso, os aviões, até a década de 1940, ainda não eram suficientemente resistentes para conseguir suportar as fortes ondas de choque geradas em velocidades supersônicas. Ao nível do mar, a velocidade do som é de aproximadamente 1 225 km/h. A 15 mil metros de altitude, a velocidade do som é de apenas 1 050 km/h. De fato, algumas aviadores, na Segunda Guerra Mundial, ultrapassaram esta barreira (através de mergulhos aéreos, por exemplo), porém, com resultados catastróficos: as fortes ondas de choque geradas em velocidades supersônicas destruíam estas aeronaves, não projetadas para vôos supersônicos.

Por volta de 1943, engenheiros americanos passaram a trabalhar em pequenos protótipos, pequenos aviões não-controlados. A maior preocupação destes especialistas em aviação era que tais aviões resistissem às ondas de choque criadas em velocidades supersônicas. Bons resultados nestes testes levaram à produção dos X-planes. O americano Charles Yeager tornou-se a primeira pessoa a ultrapassar a velocidade do som, em 14 de outubro de 1947, no Bell X-1.

Em 1962, o North American X-15 tornou-se o primeiro avião a chegar à termosfera. O avião, pilotado pelo americano Robert White, ficou a uma altitude de 95936 metros por cerca de dezesseis segundos, percorrendo neste período aproximadamente 80 quilômetros. Este foi o primeiro vôo de um avião no espaço. Posteriomente, o X-15 chegaria aos 107 960 metros de altitude. O X-15 foi também a primeira aeronave hipersônica (5 vezes a velocidade do som), rompendo diversos recordes de velocidade, ultrapassando Mach 6 (seis vezes a velocidade do som) em diversos vôos.

Os primeiros aviões supersônicos para uso civil foram criados no fim da década de 1960. O primeiro avião supersônico comercial do mundo foi o soviético Tupolev Tu-144, fez seu primeiro vôo em 31 de dezembro de 1968. O Concorde, fabricado por um consórcio comercial franco-britânico, fez seu primeiro vôo dois meses depois. O Tu-144 começou seus primeiros vôos de passageiros em 1977, mas por causa de problemas operacionais parou de ser usado no ano seguinte. Já o Concorde começou seus primeiros vôos comerciais em 1976, servindo rotas transatlânticas. O Concorde e o Tu-144 são as únicas aeronaves supersônicas comerciais até hoje desenvolvidas.

Da Terra ao Espaço

A Apollo 11 alça vôo no Saturno V em sua missão de levar um homem à Lua.
A Apollo 11 alça vôo no Saturno V em sua missão de levar um homem à Lua.

Com a corrida espacial, um dos pontos marcantes da Guerra Fria - entre os Estados Unidos e a União Soviética) o céu parou literalmente de ser o limite, ao menos para vôos controlados. Em 1957, o soviético Sputnik tornou-se o primeiro satélite artificial a orbitar a Terra, e em 1961, Yuri Gagarin tornou-se a primeira pessoa a viajar no espaço. Ele orbitou uma vez a Terra, e ficou no espaço por cerca de 108 minutos. Os Estados Unidos responderam com o lançamento de Alan Sheppard ao espaço. A corrida espacial levou ao clímax da aviação, a primeira missão espacial à Lua, as missões Apollo. Em 1969, como comandante da missão Apollo 11, Neil Armstrong tornou-se a primeira pessoa a pisar na Lua.

1990 - Tempos atuais

Em 1994, o Boeing 777 fez seu primeiro vôo. Foi o primeiro avião a ser totalmente desenhado e planejado com computadores. É atualmente o maior avião bijato do mundo. O Boeing 777 e o quadrijato Airbus A340 são atualmente os aviões de maior alcance operacional do mundo, podendo percorrer mais de 16 mil quilômetros em um único vôo.

Desde a década de 1970, aviões da aviação comercial e aeroportos passaram a ser um dos alvos preferidos de ataques terroristas. O pior destes ataques ocorreu em 2001, quando quatro aviões 767, duas da American Airlines e duas da United Airlines, foram utilizados nos Ataques de 11 de Setembro. Como uma conseqüência direta dos Ataques de 11 de Setembro, o número de pessoas viajando em aviões diminuiu bastante na maioria das linhas aéreas. Muitas delas enfrentaram grandes dificuldades financeiras nos anos que se seguiram. Os efeitos do ataque, apesar de minimizados, ainda persistem em várias linhas aéreas. O resultado da ameaça do terrorismo é a crescente tomada de medidas de segurança em aeroportos em geral.

Desde o início do século XXI, a aviação subsônica tem-se focalizado em tentar substituir o piloto por aeronaves controladas a distância ou mesmo por computadores. Em abril de 2001, um Global Hawk, um avião não-tripulado, voou de Edwards AFB nos Estados Unidos até a Austrália, sem escalas e sem reabastecimento. O vôo tomou 23 horas e 23 minutos, e é o vôo ponto-a-ponto mais longo já realizada por um avião não-tripulado. Em outubro de 2003, o primeiro vôo totalmente autônomo sobre o Oceano Atlântico por uma aeronave controlada por computadores foi realizado.

Um dos Concordes da Air France sofreu um acidente em 25 de julho de 2000, onde uma turbina do avião pegou fogo, fazendo o avião cair e, na queda, chocar-se com um hotel, logo após sua decolagem, em Gonesse, França. Até então, o avião era considerado o avião comercial mais seguro do mundo. Passou por um processo de modernização até 2003, mas por causa de baixo número de passageiros e altos custos operacionais, parou de ser usado em vôos comerciais em 2004. Atualmente, nenhum avião supersônico opera em vôos comerciais.

Em 2005, o Airbus A380 fez seu primeiro vôo. É atualmente o maior avião comercial de passageiros do mundo, superando o Boeing 747, que havia detido o recorde por 35 anos. O Antonov An-225, de fabricação soviética, é o maior avião do mundo desde o seu primeiro vôo, realizado em 21 de dezembro de 1988.

O futuro

Desde o começo da década de 1990, a aviação comercial passou a desenvolver tecnologias que tornaram o avião cada vez mais automatizado, assim reduzindo gradativamente a importância do piloto na operação da aeronave, visando a diminuir os acidentes aéreos causados por falha humana enquanto aeronaves controladas a distância ou por computadores não sejam criadas. Os fabricantes de aviões comerciais continuam a pesquisar maneiras de melhorar os aviões, tornando-os cada vez mais seguros, eficientes e silenciosos. Ao mesmo tempo, pilotos, controladores de espaço aéreo e mecânicos passaram a ser cada vez mais bem-treinados, e aeronaves são cada vez mais vistoriadas, para evitar acidentes causados por falha humana ou mecânica.

O Reusable Launch Vehicle (RLV) - Nave Espacial Reutilizável, em português - é uma aeronave espacial equipada com foguetes. Tais aeronaves decolariam e pousariam como aviões, em longas pistas de aterrisagem. Porém, equipadas com foguetes reutilizáveis, teriam a capacidade de gerar empuxo suficiente para alcançar o espaço, e orbitar a Terra. Estas aeronaves ainda não existem. Porém, cogita-se que RLVs no futuro serão aeronaves que poderão ser usadas para viagens espaciais, de baixo custo e de alta segurança.

Apesar dos crescentes problemas enfrentados pela aviação em geral, acredita-se que o século XXI será um século de avanços para a aviação. Aviões e foguetes oferecem capacidades únicas em termos de velocidade e de capacidade de passageiros e de carga que não devem ser subestimados. À medida em que pessoas possuem a necessidade de locomover-se de um ponto a outro rapidamente, a aviação será sempre necessária.

Fonte: pt.wikipedia.org

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