Efeito solo: aprendendo a usá-lo a seu favor

Você trabalhou duro e por muito tempo em seu treinamento , e agora pode sentir o momento do sucesso se aproximando enquanto se alinha com a pista. Seu coração bate mais rápido conforme você se aproxima; está quase na hora de pousar e terminar sua jornada. Mas, de repente, a aeronave começa a flutuar!

Você não está sozinho nessa experiência; é um fenômeno conhecido como efeito solo que a maioria dos pilotos encontra em algum momento de sua carreira.

Neste artigo, exploraremos por que entender o efeito solo é tão importante para todos os aviadores.

O que é efeito solo?

Efeito solo é um termo usado para descrever o fenômeno aerodinâmico de aumento de sustentação e diminuição do arrasto induzido que é gerado pelas asas da sua aeronave quando você está voando perto de uma superfície plana como o solo ou a água. O coeficiente de sustentação ocorre e cria um efeito de flutuação.

O que causa o efeito solo?

Vamos explorar um pouco da teoria aerodinâmica por um momento, para que possamos entender a ciência por trás do efeito solo.

Como todo bom piloto se lembra de ter aprendido, a pressão do ar na superfície superior da asa é menor do que na parte inferior. Essa diferença de pressão cria um fluxo circular de ar da área de alta pressão abaixo das asas para a área de menor pressão acima das asas.

Embora esse movimento de ar aconteça ao longo de toda a borda de fuga da asa, ele é mais aparente perto das pontas das asas da aeronave. Chamamos essas áreas de fluxo de ar circular de “vórtices”.

Quando você está voando em altitude de cruzeiro, os vórtices são grandes. Eles causam mais deflexão de ar ou downwash. Quando o ar é desviado pelos vórtices da ponta da asa, isso inclina a direção relativa do vento para baixo.

Lembre-se de que a sustentação é sempre perpendicular à direção relativa do vento, então o vetor de sustentação muda de volta correspondentemente. Como um vetor de sustentação vertical é mais eficiente do que um vetor inclinado, a mudança do vetor fornece a você uma sustentação reduzida e um arrasto aumentado.

À medida que você se aproxima do solo, a aerodinâmica muda conforme o ar aumenta a pressão na superfície inferior da asa. O tamanho dos vórtices da ponta da asa diminui e seu formato se torna mais alongado em vez de circular, resultando em menos downwash.

A redução do downwash não inclina tanto a direção relativa do vento, e o vetor de sustentação permanece mais próximo da vertical. Esse vetor de sustentação quase vertical mais eficiente fornece sustentação aumentada e arrasto reduzido.

(3D " Plane " de osmosikum é licenciado sob Creative Commons Attribution )

Como o efeito solo me afeta?

Ao pousar, você geralmente começará a sentir o efeito solo quando estiver a ½ do comprimento total da sua asa do solo.

O aumento da sustentação e a diminuição do arrasto farão com que sua aeronave pareça pairar no ar perto do solo, mantendo sua velocidade e altitude por mais tempo do que faria de outra forma. Você frequentemente ouvirá esse fenômeno descrito como sendo "como flutuar em uma almofada de ar".

Para decolagens, você começa com as asas do avião em efeito solo, onde o aumento da sustentação e a redução do arrasto ajudam a aumentar a velocidade no ar.

Sua aeronave pode ficar no ar em velocidade de decolagem menor do que a nominal. Conforme você começa sua subida e sai do efeito solo, mais potência deve ser usada para manter sua taxa de subida.

Como o impacto do efeito solo aumenta quanto mais próximas suas asas estiverem do solo, aeronaves de asa baixa, como um Piper Warrior, sofrem mais efeitos solo do que um Cessna 172 de asa alta.

Como posso usar o efeito solo a meu favor?

As duas instâncias mais comuns em que o efeito solo pode ser realmente útil se você souber como usá-lo a seu favor são decolagens em pista curta e pista suave. Também é útil para ajudar pilotos em situações de emergência.

Decolagens em Campo Curto

Para uma decolagem em campo curto, o foco é atingir sua melhor velocidade de ângulo de subida (Vx) o mais rápido possível. Cada pedacinho ajuda, e se você souber como usar o efeito solo a seu favor, poderá obter o impulso que está procurando. Assim que tiver velocidade suficiente para levantar suas rodas da pista, faça isso para ajudar a diminuir o arrasto.

Mantenha um ângulo de ataque (AoA) baixo para diminuir o arrasto e aumentar a aceleração. Siga suas diretrizes POH para flaps. Isso geralmente será o que lhe der mais próximo de um AoA de 15 graus, pois é mais eficiente para a maioria dos aviões.

Muito flap aumentará o arrasto. Abaixe o nariz quando tiver uma taxa de subida positiva e deixe o efeito solo ajudar o empuxo do motor horizontal a ganhar velocidade rapidamente.

Decolagens em campo suave

O problema com um campo macio é que, até que suas rodas saiam do chão, você estará sujeito a altos níveis de arrasto devido à neve, lama, areia ou qualquer outra superfície não ideal da qual esteja decolando.

Com uma decolagem em campo suave, seu foco é diminuir o arrasto da roda o mais rápido possível. Isso significa que você deve colocar a roda no ar rapidamente. Para fazer isso, o ângulo do nariz deve estar o mais próximo possível do máximo. O desafio é manter esse ângulo enquanto você salta ao longo da pista irregular e macia.

Depois que você colocar o volante no ar, você precisa mantê-lo lá para que possa começar a ganhar velocidade. Depois que estiver no ar, abaixe o nariz lentamente e com cuidado para permitir a aceleração enquanto mantém as rodas acima da pista.

Inicialmente, você voará muito lentamente, mas, graças ao efeito solo, você conseguirá manter o avião no ar, paralelo à pista, até ganhar velocidade suficiente para sair do efeito solo com segurança.

O tempo é tudo em uma decolagem de campo curto. Se você abaixar o nariz muito cedo, suas rodas estarão arrastando no solo macio novamente. Espere muito tempo e você começará a sair do efeito solo muito cedo, antes que sua velocidade esteja alta o suficiente para sustentar um voo sem efeito solo.

Ampliando o alcance do cruzeiro em baixa altitude

Há um precedente histórico para usar o efeito solo a seu favor quando é preciso estender seu alcance de voo em caso de emergência. Na Segunda Guerra Mundial, aeronaves B-59 voaram longos voos sobre o Oceano Pacífico das Ilhas Marianas até o Japão.

As margens de combustível já eram apertadas e, se um motor falhasse, o aumento do arrasto poderia diminuir o alcance da aeronave o suficiente para que o piloto não conseguisse fazer o voo de volta.

Com o tempo, as equipes aprenderam a voar baixo sobre o oceano, permanecendo em efeito solo por longas distâncias e estendendo seu alcance o suficiente para chegar em casa.

Erros comuns de efeito solo a evitar

Nós sempre preferimos aprender com os erros dos outros do que com os nossos, então vamos rever os erros mais comuns de efeito solo e como evitá-los.

Rotação prematura

Girar prematuramente – um risco com potencial aumentado durante decolagens em campo suave – pode fazer com que você saia do efeito solo antes de ter acelerado para uma velocidade de subida segura.

Se você não tiver atingido sua velocidade de subida segura (tipicamente Vx) quando sair do efeito solo, seu avião pode rapidamente afundar de volta para a pista. Evite esse erro aumentando sua velocidade no ar antes da rotação e antes de sair do efeito solo.

Evite ter uma velocidade de aproximação muito rápida

Ao se aproximar para pousar, carregar muita velocidade em seu flare pode fazer com que você flutue. Isso aumentará sua distância de pouso – um problema potencialmente sério dependendo do comprimento de sua pista. Evite esse erro estando atento à sua velocidade e confirmando-a antes do flare.

Não tente forçar o avião a pousar

Ao sentir a sensação de amortecimento do efeito solo abaixo de você, você pode ficar tentado a compensá-la e forçar o avião a pousar, especialmente se você tiver levado muita velocidade na aproximação.

Infelizmente, isso pode levar o avião a tocar o solo repetidamente e, em seguida, quicar para fora da pista. Esse perigoso “pouso de toninha” levou ao fim de muitas aeronaves.

Evite esse erro mantendo uma taxa de descida e velocidade apropriadas. Não tente forçar a aeronave a pousar. Se você começar a fazer um pouso de porpoise, execute rapidamente uma arremetida.