Sustentação dos aviões aumenta com gerador de plasma

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/02/2020

O gerador a plasma produz vórtices no ar logo acima, aumentando a sustentação dos aviões.
[Imagem: Georgi Hristov et al. - 10.2514/6.2020-1567]

Aerodinâmica acionada eletricamente

Vários aviões têm em suas asas pequenas saliências, próximas à borda principal ou logo atrás das superfícies de controle, para facilitar as manobras da aeronave durante a decolagem e a aterrissagem.

Mas essas palhetas, que são geradores de vórtices, são fixas, criando uma ineficiência durante toda a viagem, devido ao arrasto que elas produzem quando não são necessárias, nas velocidades de cruzeiro.

Uma ideia muito melhor, que acaba de ser testada com êxito, consiste em substituir as estruturas mecânicas fixas por geradores elétricos de vórtices aerodinâmicos, que podem ser ligados e desligados quando necessário.

Uma fagulha elétrica gera um plasma que, por sua vez, gera um vórtice aerodinâmico, pequenos redemoinhos ao longo da asa, para melhorar a sustentação.

Gerador de vórtice a plasma

O atuador, que é superficialmente plano, consiste em um eletrodo central de alta tensão, colocado dentro do diâmetro interno de um ímã permanente em forma de anel. O eletrodo de aterramento foi colocado em torno da circunferência externa do ímã, fornecendo a energia necessária para girar a descarga de plasma e modificar o fluxo.

"Um volume enorme de dados experimentais fascinantes foi gerado durante o curso dos esforços das Fases I e II, que podem levar anos para serem analisados completamente. O programa mostrou que o aumento da potência nos atuadores a plasma produz estruturas vorticais mais fortes," disse o professor David Carroll, da Universidade de Illinois, nos EUA.

Por enquanto, os testes foram feitos apenas em drones, e a equipe espera que as análises dos dados permitam aumentar a eficiência dos atuadores a plasma, rumo ao seu uso prático. "Se pudermos melhorar alguma coisa, digamos, apenas alguns pontos percentuais, você poderá economizar vários milhões de dólares em custos de combustível todos os anos," disse o pesquisador Phillip Ansell.

Bibliografia:

Artigo: Experimental Characterization of a Novel Cyclotronic Plasma Actuator
Autores: Georgi Hristov, Phillip J. Ansell, Joseph W. Zimmerman, David L. Carroll
Revista: Proceedings of th AIAA Scitech 2020 Forum Proceedings
DOI: 10.2514/6.2020-1567

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