Asas Ajustáveis - Uma lição da natureza

    O homem vem dominado os céus há mais de um século. Voar já é algo comum e várias aeronaves já cumprem seus papéis em aplicações militares e civis. Nos últimos anos temos notado um interesse crescente dos setores de Defesa por aeronaves não-tripuladas, acelerando o desenvolvimento de formas mais complexas de vôo.

  Para que os aviões consigam voar é necessário que o ar flua através de suas asas, gerando uma força vertical para cima capaz de sustenta-lo no ar. Aeronaves capazes de mudar as formas de suas asas, são capazes de se adaptarem a diferentes condições de vôo, economizando combustível e sendo mais ágeis.

  O interesse por asas versáteis vem da inspiração encontrada na natureza. Engenharia é, de uma forma mais ampla, derivada do mundo natural: Engenheiros observam a natureza, a forma como a evolução tem resolvido vários problemas ao longo de milhões de anos, e então buscam soluções análogas. Todas as criaturas vivas que voam apresentam asas com formas ajustáveis, estando um passo a frente da nossa tecnologia atual, a qual não é capaz de voar em condições em que o número de Reynolds é muito baixo.

   O número de Reynolds é um valor adimensional usado para caracterizar o escoamento do fluido, sendo função da velocidade de movimento no fluido, da densidade, da viscosidade e do tamanho do objeto que se move. Grandes aeronaves ao se moverem de forma rápida no fluído são capazes de gerar sustentação nas asas devido a diferença de pressão causada pelo formato aerodinâmico das mesmas. Dessa forma, a pressão na parte inferior da asa é maior que a pressão na parte superior, surgindo uma força de sustentação que puxa o avião para cima.

   No entanto, insetos, pássaros, morcegos e qualquer pequeno objeto que voe em altitudes menores e com menor velocidade possuem números de Reynolds baixos, implicando em uma maior influência da resistência do ar no vôo. Para superarem tais dificuldades, eles desenvolveram a capacidade de variar o formato de suas asas, criando diferentes padrões de turbulência que fazem surgir forças de impulsão e sustentação. Neste tipo de vôo que se encaixam os veículos não-tripulados que estão sendo desenvolvidos.

   A principal inspiração para os pesquisadores têm sido os beija-flor devido as suas peculiaridades: um beija-flor é capaz de permanecer em vôo por mais de quatro anos, pousando apenas para alimentar os filhotes e colocar novos ovos. Além disso, eles têm também uma habilidade incomum de fazer manobras e pairar no ar.