IAE testa ‘canards’ em maquete do jato de ataque A-1 da FAB
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Divisão de Aerodinâmica do IAE realiza pesquisa de desenvolvimento tecnológico na aeronave A-1
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Nos meses de novembro/dezembro de 2012 foram realizados, no túnel de vento TA-2 da Divisão de Aerodinâmica (ALA) do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), ensaios aerodinâmicos com a instalação de “canards” na maquete do caça A-1. Os “canards” compõem o segundo plano sustentador da aeronave, sendo responsáveis pelo incremento na sustentação e melhora no desempenho em altos ângulos de ataque.
Estes ensaios, iniciativa dos engenheiros de ensaios em tunel de vento, compõem a primeira fase da pesquisa de largo espectro envolvendo aerodinâmica experimental, estabilidade e desempenho em altos ângulos de ataque. O objetivo destes ensaios é investigar a influência dos canards no desempenho em manobra do A-1.
A atual pesquisa tem como objetivos principais a capacitação de pesquisadores e engenheiros em área de interesse estratégico e ampliação da agilidade da aeronave em combate aéreo através do aumento de sua razão de curva instantânea, assim como do desempenho em decolagens e aterrissagens.
Por ser uma aeronave de asa alta e pelo espaço restrito entre a raiz da asa e a entrada de ar, a instalação dos canards constituiu um desafio, assim como a confecção dos mesmos. Os canards ensaiados eram fixos, planos, com bordo de ataque afilados, tendo como parâmetros relevantes sua área em relação a asa, alongamento e ângulo de ataque. Os ensaios contaram com medições com a balança aerodinâmica do túnel permitindo comparações quantitativas.
Uma vez que resultados positivos foram obtidos e os parâmetros relevantes identificados, outra campanha deverá ser realizada em outubro de 2013 contando com “canards” otimizados, medidas com balanças aerodinâmicas e anemometria laser (PIV – Particle Image Velocimetry), além de visualizações com tinta. Muito embora o A-1 já esteja fora de produção, a instalação destes dispositivos – assim como ocorrido no Mirage III – os resultados obtidos sugerem ganhos significativos com baixo custo de produção e instalação.
FONTE e IMAGENS: IAE/DCTA
COLABOROU: Jurandir
NOTA DO EDITOR: veja no primeiro link da lista a seguir uma concepção artística de jato A-1 (AMX) da FAB com canards, publicada em setembro do ano passado e criada pela Oxygino Aviation Art. Agora só falta a cauda dupla e alguns outros itens…
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Amigos, boa noite. Antes de tudo, acho que essa atividade no túnel de vento foi um trabalho com fins acadêmicos. Não creio que tenha havido um requisito específico da Força Aérea para essa tarefa. O que me leva a essa conclusão é que o A-1 continua não sendo um avião com missão primária que requeira melhoria de desempenho em combate ou em grande ângulo de ataque. Sobre a adição de canard fixo na posição “close coupled”, arrisco cogitar que: 1. Resulta em uma alimentação adicional no dorso da raiz da asa, quando operando em grandes ângulos de ataque. 2. Isso… Read more »
Justin, Parabéns pela exposição. Não tenho o conhecimento técnico necessário para discuti-la em profundidade mas tenho uma pergunta: Pelo lado positivo, para um avião de ataque os canards fixos não melhorariam em alguma porcentagem o comprimento de pista necessário para decolagem com carga de bombas? Ou mesmo a capacidade “bring back”? Ou nada a ver? De fato, sobram estudos acadêmicos que não se tornaram realizades operacionais, ou mesmo projetos que teriam sido mais úteis (como sonda de reabastecimento nos Mirage III e AT-26) que não se concretizaram devido à falta de verbas. Mas achei interessante essa parte: “os resultados obtidos… Read more »
Nunão, boa noite. Sobre a decolagem: A atitude de decolagem padrão, em qualquer avião, não coloca o avião próximo ao ângulo de ataque limite. O avião poderia sair do chão mais cedo, mas há riscos. Um deles é que, ao alcançar uma altitude na qual o efeito solo não é mais significativo, o avião poderia ficar em situação de impasse: se aumenta AOA, estola; se diminui, afunda. Outro é que um grande ângulo de ataque causa extremo arrasto, o que reduz a potência disponível para manobrar ou acelerar para uma velocidade segura (para recolher trens, flapes e iniciar subida). Ainda,… Read more »
Boa Noite Justin,
Interessante suas observações a cerca da probabilidade de instalação de canards fixos no A-1.
Quanto a necessidade de se colocar um lastro no “nariz” isto poderia ser compensado pela instalação do radar Scipio ??
Ou já teria este porém sido resolvido com a retirada de um dos canhões ??
Sds.
Baschera, boa noite.
Não conheço os efeitos da adição do radar com relação à modificação do CG. Também não ouvi falar que tivesse sido um problema.
No entanto, como há uma extensa alteração de equipamentos com a modernização, esse assunto de CG deve ter sido discutido de maneira global.
O normal é que, nos requisitos de uma modernização, o cliente requeira que os novos equipamentos sejam distribuídos de forma que não cause modificação de CG e que não exija a adição de lastro para ajuste daquele CG. Mas nem sempre isso é possível.
Abraço,
Justin
Justin,
Minha pergunta é, saindo da questão da melhoria do desempenho em elevados ângulos de ataque, se os canards fixos induziriam algum aumento de sustentação na decolagem além do proporcionado pelas superfícies hipersustentadoras que já equipam a aeronave.
Nunão,
Haveria aumento da sustentação durante a decolagem? SIM.
Seria significativo? Na minha opinião, NÃO.
Abraço,
Justin
Obrigado!
Nesse papo eu nem me meto… 😀
Assim de cabeça….. seria o primeiro vetor militar NÃO “delta canard” e ainda por cima de “asa alta” ???
Sds.
Baschera, alguns membros da familia Flanker tem canards porem sem possuir asa delta. E a asa deles é alta.
No caso do AMX, acho que um LERX improvisado ou outro tipo de gerador de vortices seria mais adequado, nao? O pessoal poderia aproveitar o trabalho e testar estas configurações tambem…
Trata-se de um trabalho experimental, como brilhantemente colocado pelo colega Justin. Uma real adição de desempenho do A-1 seria possível apenas com a mudança da sua motorização. O Spey tem algumas vantagens, a maioria mais relacionadas a logística e alguma transferência de conhecimento tecnológico sobre o projeto, do que desempenho propriamente dito. O AMX cujo primeiro voo aconteceu em 1984 mantem as mesmas premissas de desempenho dos aviões de ataque no período de 1955-1960. Já nos anos 60 com a mobilidade dos sistemas AA no campo de batalha, aviões de ataque possuíam requisitos de capacidade de evasão bastante superiores ao… Read more »
JUSTIN: Também não sou engenheiro aeronáutico, mas cheguei a estudar (por alguns semestres) engenharia mecânica em uma universidade federal. Independentemente disso, meu pequeno conhecimento aeronáutico (amador) me leva a DISCORDAR DA SUA CONCLUSÃO. Inicialmente, cumpre destacar que esse protótipo não é o primeiro “caça” de asa alta a utilizar canards. Quem viveu nos anos 80 lembra bem do Mitsubishi T-2 CCV. Os canards, por si só, já constituem uma superfície adicional de sustentação. Note, pela terceira foto, que, diversamente do modelo da “Oxygino Aviation Art” e do protótipo do Mitsubishi T-2 CCV, os canards do modelo do IAE não ficam… Read more »
Tales, bom dia. Não vi no seu comentário grandes discordâncias em relação ao que eu tinha dito antes. A mim pareceu mais um complemento. Grande parte das desvantagens que eu comentei referem-se às medidas necessárias para que o avião continue a ter estabilidade longitudinal positiva. Essas desvantagens não ocorreriam se o avião pudesse voar instável. Contudo, para que isso fosse possível, seria necessário alterar totalmente o sistema de controle de voo do avião. Talvez fosse até necessário alterar o perfil aerodinâmico dos profundores, que teriam que melhorar suas características para gerar sustentação positiva (picar). Além disso, mesmo que se possa… Read more »
Em tempo:
Um avião que tem capacidade para voar instável, já nasce assim, com um posicionamento diferente da asa para alterar a posição CP & CG, mesmo em voo de cruzeiro.
Colocar a capacidade de voo instável apenas para melhorar o desempenho em grandes ângulos de ataque não me parece adequado. É muito upgrade para pouco resultado.
Justin
Nesse papo eu nem me meto… (2)
Apesar de ser um estudo acadêmico, nessas horas que FAB, ITA, CTA deveriam estar mais envolvidos ou pelo menos demonstrar interesse pois se for comprovado que o uso vale a pena e ainda sendo de baixo custo poderia entrar na atual modernização da aeronave e fazer disso uma prática normal visando manter outros equipamentos da FAB o mais atualizado possível em falar no estreitamento de relações entre as instituições.
Nesse papo eu nem me meto… (3)
(4)!
Eu me meti e fui ignorado hahaha!
Tpivatto e Justin
Desculpem me intrometer, mas, não havendo um deslocamento tão significativo no Cp, um sistema auxiliar de controle digital é um trabalho simples para o pessoal do CTA/ITA, particularmente porque o estudo já levantou/levantará os dados principais para elaboração das funções de controle e seus parâmetros.
Sds
JUSTIN: De fato, como tu bem percebeu, eu mais “concordo” com tuas suposições, do que “discordo”. Não discordo que que o sistema de controle do vôo terá que ser requalificado/recalibrado, bem como estudado o novo envelope de vôo da aeronave. Reconheço, também, que o referido estudo deve ser referir exclusivamente ao comportamento aerodinâmico do avião, sem abranger outras áreas, tais como aspectos logísticos e de custos. Ainda, não duvido que o AMX, mesmo na atual configuração, cumpre muito bem a missão de ataque para a qual foi concebido (exceção feita à aviônica, comunicação e sensores, objeto da atual modernização, como… Read more »
Grande BOSCO:
meu caro, você é sempre bemvindo a se meter em papos sobre armamentos. Desculpe não ter respondido alguns dos teus comentários. Ocorre que fiquei “fora do ar” por alguns dias, acabando por tirar uns merecidos dias de férias depois de um ano de muito trabalho e depois daquela tragédia de SM, que chocou boa parte da país.
Abraço.
Tales.
ALMEIDA: Se você prestar atenção em fotos com closes das asas do AMX perceberá que elas já contam com geradores de vórtices no dorso dos slats (são aquelas carenagens, lado a lado, que mais parecem “peças de dominó”). A adoção de extensões na raiz das asas (LERX) com certeza deve contribuir para um aumento do Cl (coeficiente de sustentação) do AMX e, por conseguinte, acarretar mudanças no envelope de vôo da aeronave (tanto positivas, como negativas, como bem observou o Justin, elencando algumas hipóteses). Todavia, as LERX não costumam ser tão eficientes como os canards, seja para o aumento do… Read more »
CONTROL:
Mais do que concordar contigo, esse argumento simplesmente integra uma das ponderações que fiz ao JUSTIN. Diga-se que passagem que o AMX já conta com sistema FBW que, apesar de não ser “full” (o leme, os spoilers, os flaps e os estabilizadores são acionados por um sistema de comando digital assistido por computador, enquanto os ailerons e profundores responderem a um sistema hidráulico-mecânico “tradicional”), já facilitaria em muito os ensaios em vôo para reformulação/recalibração/requalificação do sistema de controle de vôo.
Sauds.
tpivatto (desculpem a enorme demora em escrever nesse post, estou tirando o atraso das férias na leitura – apesar de que quase nunca comento, hehehe) O CL é uma grandeza adimensional, ou seja não tem unidade. Ele é uma medida “normalizada” da força de sustentação gerada: CL = L / (q.S) L é a sustentação S é a área de referência (para aviões – área da asa) q é a pressão dinâmica q = 0,5 rho (V^2) rho é a densidade do ar V é a velocidade de voo Quanto aos resultados vistos no gráfico, nota-se um significativo aumento de… Read more »
Roberto, boa noite. A retirada do lastro do nariz reduz a margem estática, aproximando o CG do CP. Um avião com margem estática reduzida tem mais manobrabilidade, pois seus profundores (ou elevons, no caso) podem ser usados para a manobra, uma vez que não tem mais parte de sua função usada para compensar o lastro. Em adição a isto, a sustentação total também aumenta, uma vez que a sustentação da asa (para cima) não tem que contrabalançar uma sustentação do profundor (para baixo). Assim, também há economia de combustível, pois o avião pode-se sustentar com ângulo de ataque menor, reduzindo… Read more »
Então por que…
Sorry!
Justin
Continuando o assunto canards…
Os canards, por gerarem sustentação e estarem posicionados à frente do CG, levam o CP para a frente com o aumento do ângulo de ataque. Assim, para manter a estabilidade em níveis adequados, exigem que, além de seu peso estrutural, sejam adicionados lastros à frente do CG da aeronave.
Um AMX com canards teria que utilizar lastros no nariz, comprometendo a eficiência dos profundores, a sustentação útil da asa, aumentando consumo…
Em suma, não valeria a pena incorporar essa modificação em um avião de ataque, na minha opinião.
Abraço,
Justin
Roberto, Sobre o “valeu a pena”: Quando tratamos de segurança em geral, só temos condição de saber se foi útil a iniciativa se houver conflito ou se formos ameaçados. No caso do Brasil, foi feito um investimento em segurança, que pode ter servido (muito pouco) para dissuadir. Então, ao investir em segurança, temos que focar no futuro. Ninguém pode desistir de trancar a porta só porque ela nunca foi forçada, se estamos rodeados de incertezas e ameaças. Como estamos vendo no caso apenas do FX-2, vamos ter quinze anos entre o RFP e a operacionalidade dos sistemas. Não dá para… Read more »