14-X: o VANT hipersônico brasileiro

Em um laboratório em São José dos Campos, interior de São Paulo, a aeronave mais avançada do Brasil ganha forma. Batizado de 14-X, o aparelho tem nome inspirado na mais famosa máquina voadora brasileira, o 14-bis. Em comum com o avião de Santos Dumont, o 14-X tem o poder de garantir para o País um lugar no pódio da tecnologia aeroespacial. Não tripulado, o modelo é hipersônico, capaz de atingir dez vezes a velocidade do som (mais de 11.000 km/h). As propriedades do 14-X colocam o Brasil no seleto grupo de nações – ao lado de Estados Unidos, França, Rússia e Austrália – que pesquisam os motores scramjet (de Supersonic Combustion Ramjet), que não têm partes móveis e em que a queima do combustível (no caso, hidrogênio), ocorre em uma câmera de combustão onde o fluxo de ar é supersônico. Outra característica do veículo desenvolvido pelo Instituto de Estudos Avançados da Força Aérea Brasileira (IEAv) é que ele é um “waverider”, aeronave aerodinamicamente configurada de modo tal a poder usar as ondas de choque criadas pelo seu próprio voo hipersônico (Mach 5 ou mais), que aumentam a pressão na parte inferior da aeronave, para ampliar a sustentação e assim otimizar sua eficiência em todos os sentido.

O projeto nasceu em 2007, quando o capitão-engenheiro Tiago Cavalcanti Rolim iniciou mestrado no ITA e foi aprovado com uma tese sobre a configuração “waverider”. Cinco anos depois, a teoria está prestes a virar prática. O primeiro teste do 14-X em voo, ainda sem a separação do foguete utilizado para a aceleração inicial, ocorrerá neste ano. Em seguida, a Força Aérea planeja outros dois experimentos: um com acionamento dos motores scramjet, mas com a aeronave ainda acoplada, e outro com funcionamento total, quando a velocidade máxima deve ser atingida. “Se formos bem-sucedidos nesses ensaios, estaremos no topo da tecnologia, embora com um programa muito mais modesto do que o dos americanos”, diz o coronel-engenheiro Marco Antonio Sala Minucci, que foi diretor do IEAv durante quatro anos e é um dos pais do 14-X.

Mock-up em tamanho real do 14-X

O grande desafio no desenvolvimento da tecnologia de altíssimas velocidades é a construção dos motores scramjet. Um engenheiro ligado ao projeto compara a dificuldade de ligar tais propulsores a “acender uma vela no meio de um furacão”. Na verdade, a realidade é ainda pior, pois é necessário acender uma vela no interior de um fluxo supersônico, que não é o caso em um furacão. Por isso, o IEAv realiza os testes do primeiro protótipo no maior túnel de choque hipersônico da América Latina, no próprio laboratório do instituto. Diferentemente do que ocorre em turbinas de aviões, os motores scramjet, assim como seus parentes menores – os ramjets – não usam rotores para comprimir o ar, e nem uma turbina para fornecer potência: a compressão do ar ocorre através das ondas de choque formadas na entrada de ar, e são necessárias altas velocidades para o motor poder começar a funcionar. No 14-X, os propulsores scramjet são acionados a mais de 7.000 km/h.

“Esse será o caminho eficiente de acesso ao espaço em um futuro próximo”, diz Paulo Toro, coordenador de pesquisa e desenvolvimento do 14-X. As aplicações práticas vão além do lançamento de satélites ou dos voos suborbitais. Os EUA, que testam com muita dificuldade sua aeronave batizada de X-51, bem mais modesta em termos de velocidade final e em relação à qual publicamos aqui uma matéria (Voo Hipersônico do X-51 falha), pretendem usar a tecnologia em mísseis intercontinentais. Entre os civis, a esperança é de que o voo hipersônico possa se tornar uma realidade em viagens turísticas. Ir de São Paulo a Londres em apenas uma hora não seria nada mau.

O 14-X tem 2 metros de comprimento e 83 centímetros de envergadura. Feito com materias de alta tecnologia como carbono e tungstênio, além do aço, pesa 250 kilos e com 3 motores deve custar em torno de R$ 15 mi. A aeronave deve ser colocada em voo a uma altitude de 30.000 metros [quase 100.000 pés] através de um foguete que a acelera a Mach 7, quando então seus motores são acionados e ela é desacoplada, acelerando ainda mais até pouco mais que Mach 10.

O vídeo abaixo ilustra as etapas previstas para o voo:

É importante observar que o projeto tem o apoio contínuo da FAPESP aos esforços do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) em demonstrar a viabilidade da construção de veículos capazes de voar acima de 6 vezes a velocidade do som, em vôo hipersônico.

Fonte:

Ligeiramente modificado de IstoéOnline.