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História da Aviação AERÓDINOS • Os pioneiros e seus feitos no desenvolvimento dos aeródinos • A importância dos irmãos Wright e de Santos Dumont • Datas marcantes • E muito mais... 2 AeródinosHistória da Aviação AERÓDINOS Profa. Kétnes Ermelinda G. Lopes Estudou sobre seus principais pioneiros, projetos e características. Entendeu as razões do declínio, no final da década de 30, da utilização dos dirigíveis como veículo de transporte de passageiros. No módulo “Aerostação” você aprendeu sobre as máquinas mais leves que o ar: os balões e dirigíveis! Estudou sobre os atuais projetos de máquinas mais leves que o ar para o transporte de cargas, além da história dos dirigíveis no Brasil. Nesse módulo, prosseguiremos em nossa viagem na história da aviação e vamos entrar no mundo das máquinas mais pesadas que o ar, os aeródinos de asas fixas e os de asa rotativa. Olá! Seja bem-vindo(a) ao módulo Aeródinos! Ótimo trabalho! 3 AeródinosHistória da Aviação APRESENTAÇÃO Como vimos, no final do século XIX, os estudiosos das máquinas voadoras se preocupa- ram em dar estabilidade e dirigibilidade aos balões, surgindo verdadeiros gigantes, mais leves que o ar, para o transporte de passageiros. Após esta conquista, os pioneiros da aviação ainda não satisfeitos com os aeróstatos, passam a desenvolver estudos sobre as máquinas mais pesadas que o ar, os aeródinos. Iniciaremos nosso estudo falando dos aeródinos de asa fixa 1, os planadores e aviões. Na história dos planadores, estudaremos suas principais características, seu desenvolvimen- to e principais pioneiros, dentre eles o alemão Otto Lilienthal, que perdeu sua vida em seus experimentos. Em seguida, já no final do século XVIII e início do século XIX, vamos estudar sobre os aviões, conceitos e principais características. Vamos conhecer as primei- ras máquinas mais pesadas que o ar que foram capazes de alçar voo. Quem nunca ouviu falar do 14-Bis? Vamos mergulhar nas façanhas do brasileiro Santos Dumont, seus estu- dos e contribuição ao desenvolvimento da aviação e sobre os irmãos americanos Wright, que juntos trouxeram conhecimento para o posterior desenvolvimento e afirmação dos aviões, como veículos de transporte de passageiros. Meu (minha) querido (a) aviador (a), finalizando nosso módulo estudaremos os aeródinos de asa rotativa, os helicópteros, sua história e principais pioneiros. OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Ao final desse módulo, você deverá ser capaz de: • Apontar os pioneiros e seus feitos no desenvolvimento dos aeródinos. • Identificar a importância dos irmãos Wright e de Santos Dumont no desenvolvi- mento dos aviões. • Citar datas marcantes na história das máquinas mais pesadas que o ar. • Descrever a história dos helicópteros e seus principais pioneiros. 1 Os ultraleves também são aeródinos de asa fixa, no entanto, não serão tratados em nosso módulo. Planadores Os planadores são máquinas mais pesadas que o ar, sem motor, que utiliza as correntes de ar para voar. O ar que passa pelas asas cria uma força de sustentação suficiente para equilibrar a força da gravidade. O planador flutua no ar e desce suavemente ao solo, em voo planado! Em 1799, o nobre inglês George Cayley foi o primeiro a estudar a teoria de voo e cons- truiu um planador com certa estabilidade, planando satisfatoriamente, sem passageiro. Cayley, durante sua vida, dedicou-se ao aperfeiçoamento de seu protótipo, concluindo algumas leis básicas de aerodinâmica. É creditado a ele o pioneirismo de descrever uma máquina de asa fixa, propulsionada por motores. Outro estudioso dos planadores foi Francis Wenham, que construiu diversas máquinas, mas não obteve sucesso em suas experiências. Ele conclui em seu trabalho, que asas finas, longas e fixas seriam mais eficientes do que asas baseadas em pássaros. Em 1871, ele construiu o primeiro túnel do vento do mundo, provando sua teoria: asas fixas gera- vam sustentação. Ficou então compro- vado àquela época, que seria possível a construção de máquinas mais pesadas que o ar, desde que fosse gerado o empu- xo para o movimento da aeronave, além dos mecanismos necessários ao seu controle. O alemão Otto Lilienthal é considerado o pioneiro em voo planado controla- do. As principais contribuições nesta área são atribuídas a ele e a seu irmão Gustav Lilienthal. Eles realizaram mais 2.000 voos em vários planadores, monoplanos e biplanos. Muitos acreditam que Otto poderia ter realizado voos com aviões, se naquela época existisse um motor apropriado. Em 1886, Otto faleceu em um acidente aéreo, causado pelo rompimento de suas asas em pleno voo, fazendo-o cair de uma altura de 20 metros. Você sabia que o antepassado mais próximo do avião foi o planador? Otto Lilienthal. 4 AeródinosHistória da Aviação 5 AeródinosHistória da Aviação Octave Chanute criou vários planadores sempre buscando a solução para o problema da estabilidade da aeronave em voo, realizando diversos voos em 1896. Correspondia-se frequentemente com outros estudiosos do assunto, entre eles Percy Pilcher e os irmãos Wright. No final do século XIX, muitos inventores realizaram diversas tentativas de decolar máquinas por seus próprios meios, mas sem resultados positivos. Estas experiências eram realizadas por estudiosos interessados em aviação, mas que não possuíam os conhecimentos de pesquisadores como Chanute. Em 1843, o inventor inglês, William Henson, patenteou uma máquina equi- pada com motores, hélices e asa fixa. Porém, após experiências frustra- das com seu protótipo, Henson desistiu de seu projeto. Em 1848, John Stringfellow, baseando-se na máquina de Henson, construiu uma pequena aeronave que podia decolar por meios próprios. Porém, voava em um inter- valo muito curto, cerca de dois ou três segundos e pior, sem o piloto! Em 1890, o engenheiro francês Clément Ader construiu uma máquina equipada com um motor a vapor nomeada Eole. Em suas experiências com o Eole, Ader decolou, mas não conseguiu controlar a aeronave, nem mantê-la no ar. Mesmo com estes resultados, o engenheiro não desistiu e logo construiu uma nova aeronave. Porém, seu novo aparelho, o Avion III, era muito maior e mais pesado que o anterior e nunca foi capaz de decolar. Hiram Maxim, um americano naturalizado britânico, construiu um biplano com dois motores a vapor, de capacidade de 180 cv. Em suas experiências ele concluiu que a máqui- na, sem equipamentos que auxiliassem seu controle, seria insegura e perigosa em qualquer altitude. Para realizar seus testes, ele construiu uma pista dotada de trilhos, ao qual a máquina era atada. Em um de seus testes, após aplicar potência máxima aos motores, a máquina saiu dos trilhos, decolando e alçando voo. Após percorrer 61 metros, a máquina chocou-se com o solo. Maxim voltou a realizar novos testes em 1900, utilizando motores a gasolina e aeronaves menores. Octave Chanute A máquina de Hiram Maxim. Avion III Em 1896, o cientista americano Samuel Pierpont Langley, construiu a máquina, Aerodrome N° 5, que voou por aproximadamente mil metros, a uma velocidade de 40 km/h, sendo considerado o primeiro voo bem-sucedido de uma máquina mais pesada do que o ar, sem tripulação. Após os resultados satisfatórios de seus testes, Langley construiu uma nova máquina, Aerodrome A, dotada de motor de 52 cv. Em 1903, Langley, pilotando sua máquina, tentou fazer com que seu protótipo decolasse, sem sucesso. Por falta de recursos financeiros, Langley abandonou seus inventos, interrompendo suas experiências. Aerodrome de Samuel Langley. Outro pioneiro dos planadores foi Percy Pilcher que construiu várias máquinas, obtendo sucesso em suas experiências. Em 1899, Pilcher construiu uma máquina equipada com um motor a vapor, que não chegou a ser testada, devido à sua morte precoce em seu planador Hawk. Estudos recentes mostram que tal máquina seria capaz de alçar voo por meios próprios, e com um tripulante a bordo. Planador Hawk. 6 AeródinosHistória da Aviação O acidente com OttoLilienthal, em 1886, despertou nos irmãos americanos, Wilbur Wright e Orville Wright, um grande interesse sobre as máquinas motorizadas mais pesadas que o ar. À época eles gerenciavam uma fábrica de bicicletas em Dayton, Ohio, Estados Unidos. Os irmãos passaram a ler e estudar livros e documentos relacionados com aviação e em 1899, começaram a construir planadores. No início do século XX, eles já realizavam seus primeiros voos bem-sucedidos em planadores, em Kitty Hawk, Carolina do Norte. A região foi escolhida para tais testes devido à constância dos ventos e sua intensidade, facilitan- do assim o planeio, além do solo ser macio e arenoso, suavizando os pousos. Os irmãos Wright conseguiram realizar inúmeros voos planados com sucesso e suas contribuições ajudaram no desenvolvimento dos verdadeiros e modernos planadores! E então? Interessante a história dos planadores, não é mesmo? Conheceremos agora os experimentos de Alberto Santos Dumont, dentre outros, ou seja, conheceremos os modelos de aviões do século passado. Vamos lá! Aviões Meu(minha) querido(a) aluno(a), com certeza você já deve ter ouvido falar sobre a grande controvérsia sobre o primeiro voo de uma máquina mais pesada que o ar. E os pioneiros que disputam esta primazia são o inventor brasileiro Alberto Santos Dumont e os Irmãos Wright. Já conversamos um pouco sobre as invenções de Santos Dumont, relativas às suas máquinas mais leves que o ar. Em 1906, o seu dirigível N°14 entrou para a história da aviação, quando Santos Dumont prendeu a ele o primeiro avião que construiu. Eram assim, aparelhos conjugados e foi por isso que o inventor lhe deu o nome de 14-Bis. Logo, o 14-Bis não necessitava mais do dirigível para auxiliá-lo a elevar-se do solo. Esta aeronave possuía 12 metros de envergadura e 10 metros de comprimento. A aeronave tinha formato de um “T”, sendo a parte dianteira da aeronave, a calda do T, e o motor a gasolina de 8 cilindros era localizado na junção dos braços do T. A aeronave pesava, juntamente com o aviador, cerca de 210 quilos. Com essa aeronave, Santos Dumont conseguiu realizar em 23 de outubro 2 de 1906, o seu primeiro voo mecânico, devidamente homologado, alcançando a distância de 60 metros e altura que variava de 2 e 3 metros. Com este voo, Santos Dumont conquistou a Taça Archdeacon, que instituía um prêmio de 3.000 francos ao aviador que conseguisse voar a uma distância de 25 metros, com ângulo de queda máximo de 25%. 2 O Governo Brasileiro regulamentou o dia 23 de outubro como o Dia do Aviador, em homenagem à proeza de Alberto Santos Dumont. 7 AeródinosHistória da Aviação 8 AeródinosHistória da Aviação Em 12 de novembro do mesmo ano, Santos Dumont inovou sua aeronave, adicionando a ela os ailerons, que se destinavam a manter a horizontalidade de sua máquina. Ele conse- guiu voar 220 metros a 6 metros de altura em 21,5 segundos. Santos Dumont, com este voo, conquistou novo prêmio oferecido pelo Aeroclube da França, conferido ao primeiro aeroplano que, deco- lando por si próprio, realizasse um percurso de 100 metros com um desnivelamento máximo de 10%. Nos anos seguintes, Santos Dumont trabalhou nos quatro mode- los de aviões denominados Demoiselle. Nome justificado pelo pequeno tamanho dos aviões, cerca de oito vezes menor que o 14-Bis. Com o minúsculo Demoiselle, Santos Dumont alcançou uma enorme popularidade em Paris. Em 1909 conseguiu alcançar um novo recorde para a História da Aviação, desenvolveu em sua aeronave uma velocidade de 96 km/h! O último voo de Santos Dumont ocorreu em setembro de 1909, depois de 12 anos de dedicação à aviação. Ele envelheceu prematuramente e o emprego do avião na Primeira Guerra Mundial, perturbou-o tremendamen- te. Ele se sentia culpado por todo acidente aeronáutico que ocorria. E em julho de 1932, em Guarujá, Santos/SP, Santos Dumont faleceu aos 59 anos de idade. Toda a imprensa mundial noticiou o grande feito do brasileiro Santos Dumont! Enquanto isto, no início do século XX, os irmãos americanos Wright se dedicavam a estu- dar máquinas mais pesadas que o ar. Eles não realizavam voos públicos, estavam ou sozinhos ou na presença de poucas testemunhas. Eles receavam que sua invenção fosse de alguma forma plagiada por outros inventores. Portanto, a intenção dos irmãos era aperfeiçoar cada vez mais a sua máquina, para posteriormente ser patenteada. Vale ressaltar que todas as invenções de Santos Dumont eram de domínio público. A notícia que circulava na Europa, era de que os irmãos Wright teriam voado em um aparelho mais pesado que o ar, em 17 de dezembro de 1903! Sua aeronave, o Flyer, era um biplano muito semelhante a seus planadores, mas dotado de motor de 12 cv. O motor localizava-se à direita do piloto, e possibilitava o giro de duas hélices localizadas entre as asas. O sistema consistia em cordas atadas às pontas das asas que podiam ser puxadas ou afrouxadas pelo piloto, permitindo o avião girar em seu eixo longitudinal ou vertical, deixando o controle do avião ao comando do piloto. Como a aeronave não possuía rodas foi utilizado o auxílio de trilhos para manter a aeronave em seu trajeto. O Flyer alcançou uma altura máxima de 37 metros e velocidade média de 48 km/h. O tempo de voo foi de 12 segundos; segundo informações passadas pelos irmãos Wright. Os voos foram testemunhados por quatro salva-vidas e um menino da vila. O Flyer foi o primeiro avião registrado na história da aviação dotado de manobrabilidade longitudinal e vertical - excluindo-se os planadores de Lilienthal, em que tal controle era realizado através da força do próprio tripulante. Os irmãos Wright são considerados nos Estados Unidos e em vários outros países como os primeiros a voarem em um avião. Já Santos Dumont é pouco conhecido na maior parte do mundo. No Brasil ele é considerado o pai da aviação. Porém, muitos criticam este título, por considerarem que outros aviadores deixaram suas contribuições à aviação, 9 AeródinosHistória da Aviação O Flyer tempos antes de Santos Dumont e dos Irmãos Wright. Estes críticos afirmam que este título não se emprega corretamente a nenhum aviador em particular, incluindo os Irmãos Wright ou Santos Dumont. Em 1908, os irmãos Wright realizaram na França, os seus primeiros voos públicos na presença de um grande número de testemunhas. A partir de 1910, os aviões dos irmãos Wright já não precisavam mais da catapulta 3 para alçar voo. E foi neste mesmo ano, que os irmãos fizeram o primeiro voo comercial do mundo. Este voo foi realizado em uma hora e dois minutos, entre Dayton a Columbus, percorrendo uma distância de 100 quilômetros e velocidade recorde de 97 km/h. Quanta informação vista até aqui! Mas ainda não acabamos, falaremos de uma curiosa máquina baseada em brinquedos chineses! Helicópteros Chegou a hora de conhecermos outro importante aeródino muito utilizado até hoje: o helicóptero! O helicóptero é um aeródino que ganha sustentação por intermédio de asas rotativas, com características de voo vertical, lateral e pairado. A palavra helicóptero vem do grego helix e significa helicóide e pteron asa. Os chineses, em 400 anos a.C, idealizaram um brinquedo constituído de penas de aves presas a uma haste, que quando girada com o movimento rápido das palmas das mãos, ganhava sustentação e era capaz de voar. No século XV, Leonardo Da Vinci desenhou um aparelho que mostra os princípios básicos do moderno helicóptero. George Cayley, inspirado pelos brinquedos chineses, desenhou uma máquina de voar, com dois rotores instalados nas extremidades. A solução de engenharia criada por ele é hoje aplicada em alguns modelos de helicópteros. 3 Em setembro de 1904 os Wright criaram um sistema de catapultagem para não mais dependerem do vento para a decolagem de sua aeronave. 10 AeródinosHistória da Aviação Desenho de Leonardo Da Vinci 11 AeródinosHistória da Aviação A palavra “helicóptero” foi empregada em 1868 pelo francês Vicomte Gustave Ponton d’Amecourt, emseu modelo com hélices contra rotativas, movidas por um motor a vapor, mas não chegou a voar. Os verdadeiros helicópteros foram desenvolvidos e construídos de forma limitada durante a primeira metade do século XX. Somente em 1942 um helicóptero projetado pelo russo Igor Ivanovitch Sikorsky atingiu a produção em larga escala. Sua máquina era capaz de decolar na vertical, executar um voo pairado, voar à frente ou para os lados e pousar na vertical. Palavras de Sikorsky: “a idéia de um veículo que pode ser suspenso do chão por meios próprios e pairar sem se movimentar no ar provavelmente nasceu simultaneamente ao sonho de voar”. Sugiro que acesse a biblioteca, onde poderá encontrar alguns textos interessantes sobre o assunto. Bem pessoal, vamos finalizando nossos estudos sobre as máquinas mais pesadas que o ar! Agora é hora de exercitar! Acesse as atividades de fixação e realize-as com êxito. ATIVIDADE Acesse a atividade de fixação nº 01 no material didático online da disciplina FUNDAÇÃO MINEIRA DE EDUCAÇÃO E CULTURA – FUMEC CONSELHO DE CURADORES Conselheiros Efetivos Prof. Tiago Fantini Magalhães - Presidente Prof. Antônio Carlos Diniz Murta - Vice Presidente Profa. Isabel Cristina Dias Alves Lisboa Prof. Custódio Cruz de Oliveira e Silva Prof. Eduardo Georges Mesquita Prof. Estevam Quintino Gomes Prof. Erix Morato Prof. Márcio José Aguiar Prof. Mateus José Ferreira Prof. Renaldo Sodré - Suplente UNIVERSIDADE FUMEC Reitor Prof. Antonio Tomé Loures Vice-Reitora Profa. Maria da Conceição Rocha Pró-Reitor de Ensino, Pesquisa e Extensão Prof. Eduardo Martins de Lima FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA (FEA) Diretor Geral Prof. Luiz de Lacerda Júnior Diretor de Ensino Prof. Lúcio Flávio Nunes Moreira Diretor Administrativo-Financeiro Prof. Fernando Antônio Lopes Reis SETOR DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA - FUMEC VIRTUAL Gestão Pedagógica Gabrielle Nunes P. Araújo (Coorda.) Carolina de Paula Mendes Gestão Tecnológica Produção de Design Instrucional Rodrigo Tito M. Valadares (Coord.) Alan Galego Bernini Matheus Guerra de Araújo Raphael Gonçalves Porto Nascimento Infra-estrututura e suporte Anderson Peixoto da Silva (Coord.) 12 Síntese Neste módulo estudamos as máquinas mais pesadas que o ar, os aeródinos de asas fixas e os de asa rotativa. Conhecemos as características, desenvolvimento e principais pioneiros dos plana- dores, aviões e dos helicópteros. Na próxima aula estudaremos a participação da aviação na Primeira Guerra Mundial! Até lá! Referências BARROS, H., L., (2003). Santos Dumont e a invenção do voo. Rio de Janeiro: Jorge Zahard Ed. COSTA, F., H., (2006). Alberto Santos Dumont: o pai da aviação. Rio de Janeiro: Adler. CROUCH T., D. (2008) Asas: uma história da aviação: das pipas à era espacial. Rio de Janeiro: Record. NOGUEIRA, S. (2006). Conexão Wright - Santos Dumont: a verdadeira história da inven- ção do avião. Rio de Janeiro: Record. SPACCA (2005). Santô e os pais da Aviação. A jornada de Santos Dumont e de outros homens que queriam voar. São Paulo: Companhia das letras.
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