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Propulsão elétrica Uma empresa emergente dos EUA afirma ter descoberto um modo de triplicar a potência de um motor elétrico. Os três engenheiros fundadores da H3X afirmam que seu novo motor será suficiente para passar qualquer avião para uma versão elétrica. Segundo as diretrizes da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Energia (ARPA-E) dos EUA, um sistema de propulsão elétrica de uma aeronave comercial equivalente a um Boeing 737 deve fornecer uma densidade de potência contínua de 12 kilowatts por quilograma (kW/kg). Para comparação, os motores elétricos atuais chegam no máximo a 4 kW/kg. Segundo a empresa, porém, a densidade de potência do seu novo motor, chamado HPDM-250, atinge impressionantes 13 kW/kg, o que seria suficiente para eletrificar toda a aviação. Supermotor elétrico O HPDM-250 é mais do que um motor, compreendendo, além do motor elétrico propriamente dito, uma caixa de câmbio e todo o sistema eletrônico de potência, tudo em um pacote pesando apenas 15 kg. "Ele apresenta o mais alto nível de integração do mercado, possibilitado por nossas metodologias de design holísticas baseadas em primeiros princípios e expertise multidisciplinar em eletrônica de potência e máquinas elétricas," afirma a empresa. Com uma eficiência de pico combinada de 95,7%, o motor pode ir a até 20.000 rpm, com torque contínuo de 95 Nm e pico de 120 Nm. Segundo os empreendedores, o motor é fruto de uma série de inovações, compreendendo: Otimização do projeto eletromagnético Jaqueta de resfriamento sinergística impressa em 3D Bobinas de estator de cobre ultrapuro impressas em 3D Sistema mais robusto de tolerância a falhas Redução da resistência térmica Eletrônica de potência SiC de alta frequência Aviões e outros veículos elétricos Dadas as limitações das baterias, a equipe acredita que o motor poderá impulsionar grandes aeronaves comerciais elétricas em voos por percursos de até 1.600 km. "Com 13 kW/kg contínuo, o HPDM-250 excede os requisitos do ARPA-E e é pelo menos 3 vezes melhor do que os sistemas atuais. É uma mudança radical na tecnologia de propulsão elétrica e remove uma das principais barreiras que bloqueiam a comercialização generalizada de aeronaves elétricas," escreveu a empresa. Mas o propulsor também poderá ser usado em qualquer outra aplicação onde o peso é importante, incluindo carros e barcos elétricos. Agora é esperar que os novos motores elétricos supereficientes sejam avaliados por equipes independentes e sejam colocados à prova em protótipos reais. fonte: inovacaotecnologica.com

Você provavelmente já deve ter visto demonstrações de caças quebrando a barreira do som. Esse fenômeno impressionante pode ser visto em inúmeros vídeos espalhados pela internet, mas com frequência é apresentado às pessoas em eventos públicos e solenidades de alguns países. Mas o que é o voo supersônico e o que significa quebrar a barreira do som? Como funciona esse efeito capaz de produzir um som tão potente que consegue quebrar vidros, rachar paredes e fazer as pessoas pensarem que estão presenciando um terremoto? Entenda o conceito por trás desse fenômeno incrível e como funcionam os aviões supersônicos. A propagação do som Como sabemos, o som viaja como uma onda usando o ar como meio de propagação. O conceito parece abstrato, mas uma analogia facilita a compreensão: ao jogarmos uma pedra em um lago, a onda circular produzida pelo impacto é exatamente o que acontece com o som ao viajar pelo ar. Se atirarmos várias pedras no mesmo ponto em intervalos regulares, formaremos ondas concêntricas que se expandem em uma velocidade constante. É isso que acontece com um emissor de som, como o avião e seus motores. A velocidade de propagação dessas ondas é o que é chamado de velocidade do som. Barreira de som Ao nível do mar, em condições de atmosfera padrão, esta velocidade é de 1.226 km/h – ou 340 m/s, medida que também é bastante utilizada – e diminui com a queda da temperatura do ar. Levando em conta esse conceito, ficou convencionado que, quando um objeto – como um avião – se desloca a uma velocidade igual à do som, ele está voando a "Mach 1". Essa unidade é uma homenagem ao físico austríaco Ernest Mach, que foi o primeiro a conseguir medir a velocidade de propagação do som no ar. O "Mach 1", o "Mach 2", o "Mach 3", o "Mach 4" e o "Mach 5" (6.130 km/h) nada mais são do que múltiplos da velocidade do som. Acima desse valor, podemos dizer que um objeto atingiu uma velocidade hipersônica, o que só foi possível com alguns caças e aeronaves civis e militares bem específicas. Quando um objeto qualquer se desloca na atmosfera, ele comprime o ar a sua volta, especialmente aquele que se encontra à sua frente. Assim, são criadas ondas de pressão da mesma maneira que uma pedra que foi atirada em um lago. Se o avião voa a uma velocidade abaixo da do som, as ondas de pressão viajam mais rápido, espalhando-se para todos os lados, inclusive à frente do avião. Assim, o som vai sempre à frente, como no item 1 da figura abaixo. Porém, se o avião acelerar para uma velocidade igual à do som – o tal Mach 1 –, ou seja, da velocidade de deslocamento de suas ondas de pressão, ele estará acompanhando e comprimindo o ar à sua frente (o seu próprio som) com a mesma velocidade de sua propagação – item 2 acima. O resultado disso é um acúmulo de ondas no nariz do avião – item 4 –, ou aquela "camada de ar branca" que se forma à frente do objeto. Caso o objeto persista com essa velocidade exata por algum tempo, seria formada à sua frente uma verdadeira muralha de ar, pois todas as ondas criadas ainda continuariam no mesmo lugar em relação ao avião. Esse é o fenômeno batizado de "Barreira Sônica". Quebrando a barreira Se o avião em questão continuar acelerando, ultrapassando a barreira do som, ele estará deixando para trás as ondas de pressão que vai produzindo – o item 3 na figura anterior. Contudo, o objeto que estiver viajando no ar só poderá atingir velocidade supersônicas se, entre outros motivos, sua aceleração permitir uma passagem rápida pela velocidade de Mach 1, evitando a formação da Barreira Sônica. Quando o ar em fluxo supersônico é comprimido, sua pressão e densidade aumentam, formando uma onda de choque. Em voo supersônico – com velocidades acima de Mach 1 –, o avião produz inúmeras dessas ondas, sendo que as mais intensas se originam no nariz e nas partes dianteiras e posterior das asas, além da parte terminal da fuselagem. Mas e aquele barulho ensurdecedor? Essas ondas de choque produzidas quando o avião ultrapassa o Mach 1 são as responsáveis por produzir o conhecido estampido desse fenômeno. Esse barulho ensurdecedor é chamado de "estrondo sônico" e sua intensidade dependem de vários fatores, tais como dimensões do objeto, forma e velocidade de voo e altitude. O mais interessante é saber que essas ondas de choque geradas pelo avião em voo supersônico atingirão o solo depois de sua passagem, já que o objeto é mais veloz. Portanto, uma pessoa que está no solo verá o objeto passar sem escutar ruído algum, até que o som finalmente alcance o ouvido dela. Ou seja: o avião passa antes de seu próprio som. Quebrando coisas O estrondo sônico, em algumas ocasiões, pode ser forte o suficiente para produzir danos materiais no solo, como quebrar vidros ou mesmo produzir rachaduras em paredes, muros e outros estragos. Por conta disso, as autoridades limitam a operação de voos em velocidades supersônicas sobre os continentes. Mas não foi isso que aconteceu no vídeo acima, em que o voo rasante dos caças da Força Aérea Brasileira na Esplanada dos Ministérios, em Brasília, destruiu quase todos os vidros da fachada do Supremo Tribunal Federal. O fail aconteceu em 2012, durante a troca da bandeira que acontece uma vez por mês na praça dos três poderes. O prejuízo, no final da história, ficou por conta da FAB. Fonte: https://www.tecmundo.com.br/ciencia/94825-entenda-barreira-som-funcionam-avioes-supersonicos.htm

O estrondo sônico foi virtualmente eliminado alterando a aerodinâmica do X-59. Mas ainda será apenas um avião de teste. [Imagem: Lockheed Martin] X-59 A NASA revelou imagens que mostram estar tudo pronto para os primeiros voos de teste do avião supersônico experimental X-59, projetado para não emitir o estrondo sônico ao superar a velocidade do som. O objetivo do protótipo é demonstrar as tecnologias que viabilizem um jato de passageiros que possa atingir velocidades supersônicas sobre a terra, ao contrário do Concorde, que só podia superar a velocidade do som sobre o mar por causa da explosão sônica - ou boom sônico -, que poderia destruir janelas e causar outros acidentes. Nos testes, que estavam inicialmente previstos para o início deste ano, o avião voará sobre várias comunidades para coletar dados sobre as respostas humanas ao som gerado durante o voo supersônico. Esses dados serão então enviados para os órgãos de regulamentação internacionais para possivelmente permitir o voo supersônico comercial sobre a terra. O X-59 deverá atingir Mach 1,42 (1.508 km/h) voando a uma altitude de 16.765 metros, muito acima dos cerca de 10 km típicos dos aviões subsônicos atuais - quanto maior a altitude, menor é o atrito com o ar atmosférico, que se torna menos rarefeito, facilitando alcançar velocidades mais altas consumindo menos combustível. As estimativas são de que um voo entre Londres e Nova Iorque, que hoje leva 5,5 horas, passe a ser feito em 2,5 horas. Agora que saiu da linha de montagem e já está no hangar junto à pista de decolagem, a expectativa é que a agenda de voos de teste seja cumprida até o final deste ano. Antes de ir para a cabeceira da pista, contudo, a equipe realizará todos os testes de solo para garantir que a aeronave esteja segura para voar. O Overture já nascerá como um avião de passageiros pronto para entrar em serviço. [Imagem: Boom Supersonic] Overture A empresa Boom Supersonic anunciou avanços significativos no Overture, que pretende se tornar o avião de passageiros mais rápido do mundo, incluindo o atingimento de metas para seu motor Symphony. O Overture voará com o dobro da velocidade dos aviões atuais e foi projetado para funcionar com combustível de aviação 100% sustentável. Além de anunciar já ter encomendas preliminares de 130 aeronaves, a empresa anunciou acordos de fornecedores estruturais com a Aernnova, para as asas do Overture, Leonardo, para a fuselagem e caixa da asa e Aciturri para a empenagem. Isso amplia a lista de fornecedores, que a empresa afirmou deverá estar completa até o final deste ano, garantindo fabricantes para todas as partes do avião supersônico, incluindo aviônicos, controles de voo, hidráulica, sistemas de combustível e trem de pouso. A empresa também revelou pela primeira vez a configuração completa dos sistemas do Overture, à medida que o programa da aeronave avança para a produção. O principal detalhe é a confirmação de que toda a aeroestrutura será feita de materiais compósitos. A empresa anunciou agora todos os detalhes dos componentes e a maior parte dos fornecedores. [Imagem: Boom Supersonic] Orgulhosos Entre os principais sistemas detalhados pela empresa, há um destaque para o de combustível, que já garante controle do centro de gravidade durante as operações subsônicas e supersônicas e compatibilidade com combustível de aviação sustentável. Sistemas hidráulicos redundantes triplos garantem confiabilidade no fornecimento de energia para os controles de voo e sistemas mecânicos, e o trem de pouso do Overture é compatível com pistas de aeroportos internacionais, garantindo decolagem e pouso em mais de 600 rotas ao redor do mundo. "Estamos incrivelmente orgulhosos do progresso com o Overture e o Symphony feitos por nossa equipe global de parceiros e fornecedores, que continuam a operar em um ritmo acelerado em direção ao futuro do voo supersônico sustentável," disse Blake Scholl, fundador da empresa. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=conheca-dois-avioes-supersonicos-mais-proximos-decolagem&id=010170230710