História do avião

Quando Wilbur Wright observava nervosamente o seu irmão Orville a voar sobre as dunas altas e arenosas de Kitty Hawk, N.C., provavelmente sabia que estavam a fazer história. Mas provavelmente não poderia ter imaginado o que viria a acontecer com o seu sucesso. Nunca poderia ter sonhado que esta breve mas bem sucedida viagem levaria os humanos não só a voar, mas também ao espaço.

É claro que muitas outras coisas interessantes aconteceram entre o primeiro voo dos irmãos Wright e as nossas eventuais viagens à lua, e vamos explorar a história do avião para que possamos compreender melhor como chegámos onde estamos hoje.

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Olhando para o céu

Os seres humanos já estavam fascinados com o céu e sonhavam juntar-se aos pássaros muito antes de terem sido feitas as primeiras tentativas legítimas de voar. Por exemplo, já no século VI d.C., os prisioneiros da região de Qi, no norte da China, eram obrigados a fazer voos de teste com papagaios a partir de uma torre sobre as muralhas da cidade.

As primeiras tentativas de voar eram essencialmente tentativas de imitar o voo dos pássaros. Os primeiros projectos eram primitivos e pouco práticos, mas com o tempo tornaram-se mais complexos. Os primeiros projectos que se assemelhavam a "máquinas voadoras" foram os produzidos por Leonardo Da Vinci no final do século XV, sendo os mais famosos o "ornitóptero de abas" e o "rotor helicoidal".

O nascimento do voo

No século XVII, a teoria subjacente ao voo de balão começou a desenvolver-se quando Francesco Lana De Terzi começou a fazer experiências com diferenciais de pressão. No entanto, só em meados do século XVIII é que os irmãos Montgolfier desenvolveram modelos maiores do balão, o que levou ao primeiro voo tripulado de balão de ar quente (mais leve que o ar) em 21 de novembro de 1783, por Jean-François Pilâtre de Rozier eMarquês d'Arlandes em Paris, França.

Pouco tempo depois, em 1799, o inglês Sir George Cayley desenvolveu o conceito de aeronave de asa fixa, deduzindo que quatro forças actuavam sobre uma aeronave "mais pesada que o ar":

• Peso - A força exercida sobre um objeto, quer através da gravidade, quer como resultado de uma força externa aplicada ao mesmo.
• Elevação - A parte ascendente da força que é aplicada a um objeto quando o fluxo de ar é dirigido para ele.
• Arrasto - A resistência contra o movimento de avanço de um objeto causada pelo movimento e velocidade do ar contra ele.
• Impulso - A força exercida contra a direção de um objeto em movimento, o que demonstra a terceira lei de Newton, segundo a qual a reação a um objeto em movimento é igual e oposta.

Utilizando estes princípios, Cayley fabricou com sucesso o primeiro modelo de avião e, por isso, é frequentemente considerado o "pai da aviação". Cayley deduziu corretamente que o voo contínuo a uma distância considerável exigia a fixação de uma fonte de energia no avião que pudesse fornecer o impulso e a elevação necessários sem pesar a aeronave.

A tecnologia melhora

Pouco mais de 50 anos depois, o francês Jean-Marie Le Bris realizou o primeiro voo "motorizado" com o seu planador puxado por um cavalo ao longo da praia. Depois disso, ao longo da última parte do século XIX, os modelos de planadores tornaram-se mais complicados e estes novos estilos permitiam um maior controlo do que os seus antecessores.

Um dos aviadores mais influentes da época foi o alemão Otto Lilienthal, que efectuou com êxito vários voos de planador, mais de 2500, a partir de colinas em redor da região de Rhinow, na Alemanha. Lilienthal estudou as aves e examinou o seu voo para determinar a aerodinâmica envolvida. Foi um inventor prolífico que concebeu muitos modelos de aeronaves, incluindo biplanos (os que têm duas asas, uma acima dao outro) e os monoplanos.

Tragicamente, porém, Lilienthal teve uma morte prematura cinco anos após o seu primeiro voo. Partiu o pescoço num acidente de planador, mas na altura da sua morte, em 1896, a sua viagem de planador de 250 m era a mais longa viagem num avião até então. As imagens das suas aventuras despertaram a curiosidade do mundo e aguçaram o apetite de cientistas e inventores para continuarem a alargar os limites davoo.

Por volta da mesma altura, houve muitas tentativas de conseguir um voo motorizado utilizando um motor. Embora tenham sido efectuados alguns "levantamentos" muito curtos, os aviões eram geralmente instáveis para um voo sustentado.

O "primeiro" voo

Orville e Wilbur Wright seguiram de perto os progressos de Lilienthal e propuseram-se realizar um voo sustentado "mais pesado do que o ar". Com dificuldades em produzir uma nave que fosse suficientemente leve e potente para atingir o seu objetivo, colaboraram com engenheiros automóveis franceses, mas os motores dos seus automóveis mais leves continuavam a ser demasiado pesados. Para encontrar uma solução, os irmãos, que tinham uma oficina de reparação de bicicletasem Dayton, Ohio, decidiram construir o seu próprio motor com a ajuda do seu amigo, o mecânico Charles Taylor.

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O seu avião, apropriadamente chamado "Flyer", era um biplano de madeira e tecido com 12,3 m de comprimento e uma área de asa de 47,4 metros quadrados. Tinha um sistema de cabos que permitia ao piloto controlar a altura das asas e da cauda, o que lhe permitia controlar a elevação e o movimento lateral do avião.

Assim, a 17 de dezembro de 1903, Orville Wright, que tinha "ganho" o sorteio para piloto, tentou vários voos, tendo a sua última tentativa resultado num voo bem sucedido que durou 59 segundos e percorreu 260 m.

Os irmãos Wright continuaram a desenvolver o seu avião e, um ano mais tarde, realizaram o primeiro voo circular de um avião com motor. Seguiram-se mais aperfeiçoamentos e, em 1905, o Flyer III era muito mais fiável do que as suas duas encarnações anteriores, oferecendo um desempenho fiável e capacidade de manobra.

Surge uma nova indústria

Uma das inovações mais significativas na conceção de aviões foi introduzida por Louis Blériot em 1908. O avião Blériot VIII do francês tinha uma asa monoplana com uma "configuração de trator". A configuração de trator é aquela em que as hélices do avião estão situadas à frente do motor e não atrás, como era a norma até então.puxado pelo ar em vez de empurrado, o que lhe confere uma direção superior.

Apenas um ano mais tarde, Blériot fez história com o seu último avião, o Blériot XI, ao atravessar o Canal da Mancha, ganhando um prémio de 1000 libras, oferecido pelo jornal inglês "The Daily Mail" à primeira pessoa que conseguisse realizar a façanha.

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A propósito da travessia de massas de água, em setembro de 1913, Roland Garros, também francês, voou do Sul de França para a Tunísia, o que fez dele o primeiro aviador a atravessar o Mediterrâneo.

Primeira Guerra Mundial 1914 - 1918

Com a Europa mergulhada na guerra em 1914, a natureza exploratória do voo de avião deu lugar ao desejo de transformar os aviões em máquinas de guerra. Na altura, a maioria dos aviões eram biplanos, que eram utilizados extensivamente para fins de reconhecimento, o que era uma tarefa muito perigosa, uma vez que o fogo no solo abatia frequentemente estes aviões relativamente lentos.

Garros continuou a desempenhar um papel no desenvolvimento de aviões, mas agora estava concentrado em transformá-los em máquinas de combate. Introduziu um revestimento nas hélices do avião Morane-Saulnier Tipo L, que proporcionava proteção ao disparar uma arma através do arco da hélice. Mais tarde, Garros tornou-se o primeiro piloto a abater um avião inimigo utilizando esta configuração.

Do lado alemão, ao mesmo tempo, a Companhia de Anthony Fokker também trabalhava no mesmo tipo de tecnologia. Inventaram a engrenagem sincronizadora que permitia uma descarga mais fiável das munições e que fez pender a superioridade aérea para os alemães. Garros foi abatido sobre a Alemanha em 1915 e não conseguiu destruir o seu avião antes de este cair nas mãos do inimigo. Os alemães puderam, por isso, estudar ae isto complementou o trabalho de Fokker.

Os aviões da Fokker deram a supremacia aérea à Alemanha e resultaram em muitas missões bem sucedidas no início da guerra, até que a tecnologia dos aliados se aproximou, altura em que recuperaram a vantagem.

Período entre guerras

Nos anos entre as duas guerras mundiais, a tecnologia dos aviões continuou a desenvolver-se. A introdução de motores radiais arrefecidos a ar, em oposição aos arrefecidos a água, significava que os motores eram mais fiáveis, mais leves e com uma relação potência/peso mais elevada, o que significava que podiam andar mais depressa.

O primeiro voo transatlântico sem escalas foi efectuado em 1927, quando Charles Lindbergh fez a viagem de 33 horas de Nova Iorque a Paris no seu monoplano, o "Spirit of St Louis". Em 1932, Amelia Earhart tornou-se a primeira mulher a conseguir este feito.

Durante este período, estavam a ser realizados trabalhos sobre motores de foguetões. Os foguetões de propulsão líquida eram muito mais leves devido à densidade e pressão do líquido necessárias. O primeiro voo tripulado com um foguetão de propulsão líquida foi concluído em junho de 1939, alguns meses antes do início da Segunda Guerra Mundial.

Segunda Guerra Mundial 1939 - 1945

Com a Segunda Guerra Mundial, o avião passou a estar na vanguarda das operações militares. Os avanços na conceção permitiram a criação de uma vasta gama de aviões especificamente adaptados a determinadas operações, nomeadamente aviões de combate , aviões de bombardeamento e de ataque , aviões estratégicos e de foto-reconhecimento , hidroaviões, aviões de transporte e utilitários

Os motores a jato foram uma adição tardia à categoria dos aviões de combate. A mecânica por detrás deles estava a ser trabalhada há anos, mas o Messerschmitt Me 262, o primeiro jato, fez o seu voo inaugural em 1944.

O motor a jato é diferente dos motores de foguetão, uma vez que aspira o ar do exterior do avião para o processo de combustão, em vez de o motor ter de transportar uma fonte de oxigénio para o fazer, o que significa que os motores a jato têm aberturas de admissão e de escape, ao passo que os motores de foguetão apenas têm um escape.

Pós-guerra

Em 1947, o Bell X-1, com motor de foguetão, foi o primeiro avião a quebrar a barreira do som. A barreira do som é um ponto em que a resistência aerodinâmica aumenta subitamente. A velocidade do som é de 767 mph (a 20 graus centígrados), tendo sido aproximada em mergulhos por aviões com hélices, mas estes tornavam-se muito instáveis. O tamanho do motor que seria necessário para impulsionar estesaviões através da explosão sónica teria sido impraticável.

A fuselagem também foi reduzida a uma secção transversal mínima.

À medida que o mundo recuperava dos estragos da guerra, os aviões começaram a ser mais utilizados para fins comerciais. Os primeiros aviões de passageiros, como o Boeing 377 e o Comet, tinham fuselagens pressurizadas, janelas e proporcionavam aos passageiros um conforto e um luxo relativo nunca antes vistos. No entanto, estes modelos não estavam completamente polidos e ainda se estavam a aprender lições em áreas como a fadiga dos metais. Tragicamente, muitosdestas lições foram descobertas após fracassos fatais.

Os Estados Unidos lideraram a produção de aviões comerciais, os motores continuaram a aumentar de tamanho e as fuselagens pressurizadas tornaram-se mais silenciosas e confortáveis.

Com a evolução da sociedade no mundo ocidental, as pessoas passaram a ter mais rendimentos disponíveis e, com a expansão dos serviços aéreos, surgiram mais oportunidades para visitar países que anteriormente estavam fora do alcance financeiro e logístico.

A explosão das viagens aéreas e das "férias" apoiou muitas empresas emergentes, algumas ligadas a aeroportos em expansão, locais de férias (hotéis e atracções) e produtos relacionados com viagens, como muitas das marcas de malas populares que vemos hoje.

A indústria expande-se

Nas décadas de 50 e 60, a tecnologia dos foguetões continuou a melhorar e o espaço foi conquistado com a aterragem do homem na Lua em julho de 1969. O Concorde, o primeiro avião supersónico de passageiros do mundo, foi lançado no mundo em 1976, podendo voar entre Nova Iorque e Paris em menos de quatro horas, mas acabou por ser descontinuado por razões de segurança.

A nível comercial, as coisas começaram a ficar maiores e melhores: aviões enormes, como o Boeing 747-8 e o Airbus A380-800, permitiam que os aviões tivessem agora uma capacidade para mais de 800 passageiros.

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Militarmente, surgiu o bombardeiro furtivo futurista e os caças a jato ultrapassaram os limites do possível. O F-22 Raptor é o mais recente de uma longa linha de jactos cada vez mais rápidos, mais manobráveis, mais furtivos (incapazes de serem detectados por radar) e inteligentes.

Em 2018, a Virgin Galactic tornou-se o primeiro avião tradicional a chegar ao limite do espaço, subindo a uma altitude de 270.000 pés, ultrapassando a marca das 50 milhas definida pelo governo dos EUA. Atualmente, existem voos comerciais que levam clientes com altos salários a cerca de 13,5 milhas da atmosfera, dando origem a uma nova indústria: o turismo espacial.

Conclusão

A história do avião é uma história de muitos avanços técnicos milagrosos ocorridos num período relativamente curto, impulsionados por muitos homens e mulheres corajosos e intelectualmente brilhantes. A maior parte de nós dá por garantida a acessibilidade que temos agora a destinos mundiais em resultado destes pioneiros, mas nunca devemos esquecer como é verdadeiramente notável o facto de nós, enquanto seres humanos, termos encontrado ocapacidade de voar.

Bibliografia

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The First Hot-Air Balloon: The Greatest Moments in Flight (O Primeiro Balão de Ar Quente: Os Maiores Momentos do Voo), Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Aviação: uma análise histórica Londres, NMSI, 2008 ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Os Pioneiros, Aviação e Aeromodelismo

Enciclopédia da Biografia Mundial - Otto Lilienthal

O Wright Flyer - Parque Histórico Nacional do Património da Aviação de Daytona, Memorial Nacional dos Irmãos Wright

Enciclopédia Britânica - Louis Blériot, aviador francês Tom D. Crouch

The First Jet Pilot: The Story of German Test Pilot Erich Warsitz - London Pen and Sword Books Ltd. 2009. Lutz Warsitz.

História do motor a jato, Mary Bellis.

//www.greatachievements.org/?id=3728

NBC News - Voo de teste da Virgin Galactic atinge o limite do espaço pela primeira vez. Dennis Romero, David Freeman e Minyvonne Burke. 13 de dezembro de 2018.

//www.telegraph.co.uk/news/2016/08/03/company-offering-flights-to-the-edge-of-space-for-nearly-14000/