Tecnologia de plasma melhora propulsão de aviões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/12/2015

O conceito foi avaliado em um veículo aéreo não-tripulado (VANT), um avião com decolagem e aterragem verticais (VTOL) e dois aviões de transporte de passageiros, um grande e um pequeno.
[Imagem: Acheon Project/Nimbus]

Controle de fluxo

Pesquisadores europeus confirmaram que uma tecnologia de propulsão inovadora, que promete um transporte aéreo mais verde, pode sair das pranchetas rumo à engenharia de produção.

O atestado de viabilidade foi dado pelo Projeto Acheon, que envolveu pesquisadores e engenheiros de seis universidades e dois institutos de pesquisas financiados pela União Europeia.

A nova tecnologia supera as principais limitações dos sistemas tradicionais projetados para lidar com a admissão e o fluxo de saída dos motores a jato.

A nova tecnologia revolucionária é capaz de dirigir o fluxo e a pressão dos motores aeronáuticos sem quaisquer partes mecânicas móveis.

Além da simplificação e menor peso, isto pode significar decolagem e aterragem em pistas mais curtas, aviões mais silenciosos e menos emissão de poluentes.

A equipe avaliou a tecnologia em várias condições, incluindo um veículo aéreo não-tripulado (VANT), um avião com decolagem e aterragem verticais (VTOL) e dois aviões de transporte de passageiros, um grande e um pequeno.

Efeito Coanda

O conceito desenvolvido pelo projeto Acheon é baseado em duas tecnologias: um novo bocal de entrada de ar e um mecanismo para aumentar a eficiência do bocal, chamado PEACE - Plasma Enhanced Actuator for Coanda Effect, ou Atuador a plasma otimizado para Efeito Coanda.

O efeito Coanda é a tendência de um fluxo permanecer junto a uma superfície curva adjacente. O nome homenageia o romeno Henri Coanda, que foi o primeiro a reconhecer a aplicação prática do fenômeno no desenvolvimento de aeronaves.

A tecnologia permite o controle do fluxo de saída dos motores com grande flexibilidade.
[Imagem: Acheon Project]

Atuador de plasma

O novo bocal de entrada produz uma deflexão controlável do fluxo de admissão, com a capacidade de manter uma direção predefinida e mudar essa direção arbitrariamente como uma função do momento (ou velocidade) de duas correntes primitivas e da configuração geométrica do bocal.

O atuador de plasma gera um controle ativo preciso da aderência Coanda a uma superfície por meio de dois eletrodos separados por uma camada de material isolante. O eletrodo exposto ao ar recebe uma tensão elevada, enquanto o segundo eletrodo, recoberto pelo material dielétrico, fica ligado ao terra.

A diferença de potencial - corrente alternada de vários kV - gera uma ionização parcial na região de maior potencial, que começa na extremidade do eletrodo exposto ao ar e espalha-se através da área projetada pelo eletrodo coberto.

Na presença do campo elétrico, o ar ionizado (plasma) produz uma atração/repulsão no ar circundante. Partículas ionizadas são aceleradas e transmitem seu momento, através de colisões, para as partículas de ar neutras na região do plasma sobre o eletrodo recoberto. O resultado é uma aceleração do ar na proximidade da superfície da camada dielétrica.

Arquiteturas de veículos aéreos

Segundo a equipe, a integração do bocal com o conceito Peace constitui um sistema de propulsão viável, capaz de gerar novas arquiteturas de veículos aéreos e abrir outras possibilidades de aplicação tecnológica do controle do efeito Coanda.

A novidade talvez possa ajudar a impulsionar os aviões do futuro, como um avião-conceito da Airbus e várias propostas da NASA para "aviões modelo 2025".

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