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Poucas aeronaves podem afirmar ser verdadeiramente únicas, mas o NASA AD-1 é, sem dúvida, uma delas. Um charuto fino e pontiagudo com uma única asa que girava em torno de um ponto central, o que levava a uma assimetria chocante no vôo. Nenhum outro avião pilotado jamais foi construído com uma asa que pudesse virar para um ângulo de 20 para 2 – mas a história fascinante é por que isso aconteceu.
O conceito é conhecido como “asa oblíqua”, um subconjunto da “asa de varredura variável” ou “asa oscilante”. A ideia existe desde a década de 1940, mas não foi até o projeto da NASA surgir na década de 1970 que a tecnologia foi posta à prova.
Ele provou com sucesso que o conceito de asa oblíqua tinha potencial para o desenvolvimento de aviões de passageiros supersônicos altamente eficientes, bem como aplicações militares, mas mais de 40 anos após o último voo do avião experimental, não houve outros que seguissem o exemplo.
Seu inventor – o engenheiro aeronáutico Robert T. Jones, do Ames Research Center da NASA, na Califórnia – foi um pioneiro que queria desafiar as convenções. “Uma das suposições tácitas no projeto de aeronaves é a simetria bilateral ou espelhada”, escreveu ele em um estudo científico de 1972 sobre asas oblíquas. A ideia de que uma asa giratória levaria a melhores aviões supersônicos era “surpreendente”, ele admitiu, mas esperava poder demonstrar seus méritos.
Antes de construir o AD-1, Jones testou um modelo em um túnel de vento. Os resultados mostraram que um avião supersônico com asa oblíqua teria o dobro da economia de combustível de uma asa tradicional. Também faria menos ruído durante a decolagem, teria um estrondo sônico mais silencioso e teria um alcance maior. Com esses dados encorajadores, Jones obteve o financiamento para aumentar o tamanho.
O AD-1 era uma nave com orçamento frugal, custando cerca de $ 240.000 no total, ou pouco menos de $ 1 milhão em dinheiro de hoje. O número era tão baixo que alguns funcionários da agência pensaram que estavam aprovando um avião controlado remotamente, em vez de um com piloto – como Bruce I. Larrimer narra em “Thinking Obliquely”, um livro da NASA sobre o programa AD-1.
O design foi da lenda da aviação Burt Rutan, conhecido por suas criações ousadas e muitas vezes independentes. Com pouco mais de 38 pés de comprimento, a aeronave monoposto ficava comicamente baixa em relação ao solo – devido a um trem de pouso curto otimizado para menos arrasto – e tinha apenas 6,75 pés de altura. Ele era movido por dois pequenos motores turbojato e sua velocidade máxima era de apenas cerca de 200 milhas por hora, no interesse da segurança. Acima de tudo, era leve, com um peso vazio de menos de 1.500 libras, graças a uma estrutura de plástico reforçado com fibra de vidro. Não havia hidráulica alguma.
Sua principal curiosidade estrutural, a asa pivotante, era presa à fuselagem logo à frente dos motores e alimentada por motores elétricos acionados por um interruptor na cabine. Durante a decolagem e o pouso, a asa estava sempre na posição neutra ou perpendicular. Ele foi ativado apenas durante o cruzeiro e em incrementos lentos ao longo dos 79 voos do programa.
O avião decolou pela primeira vez em 21 de dezembro de 1979, com o piloto de pesquisa da NASA Thomas McMurtry nos controles: “Ele estava ansioso sobre como ele se comportaria”, diz Christian Gelzer, historiador-chefe do Armstrong Flight Research Center da NASA. “A asa pode girar para trás [to the traditional] 90 graus para a fuselagem para poder pousar, e ele descobriu que você teria que fazer uma descida muito suave e lenta, mas você conseguiria o que precisava e estaria tudo bem.”
A varredura máxima da asa de 60 graus foi alcançada em abril de 1981, após o que a aeronave voou por mais um ano de testes adicionais. Todos os pilotos envolvidos com o programa foram solicitados a avaliar seu manuseio, e o consenso geral foi que o desempenho do AD-1 era aceitável até 50 graus de varredura, ou apenas abaixo do máximo. Alguma degradação ocorreu além disso – descrito pela NASA como “características de vôo desagradáveis e qualidades de manuseio ruins” – mas que a agência acreditava que poderia ter sido melhorada com materiais e construção mais sofisticados.
O que mais importava, no entanto, era provar o conceito de que o avião poderia voar com segurança e com arrasto reduzido, confirmando os resultados do túnel de vento de Jones: “O princípio funcionou”, diz Gelzer, “e acho que o AD-1 era como outros experimentos da NASA aviões, pois como ele se comportou era menos preocupante em comparação com o fato de fazer ou não o que deveria fazer.
Durante o programa, a Boeing e a Lockheed conduziram estudos de design em potenciais aviões de passageiros supersônicos com um design de asa oblíqua, para estar pronto para construir um quando o AD-1 tivesse provado o conceito.
Um avião proposto, o Boeing 5-7, poderia transportar 190 passageiros e navegar a Mach 1,2, mais rápido que o som, usando quatro motores turbofan. Teria 287 pés de comprimento, com uma envergadura de 202 pés na posição não enflechada, reduzindo para apenas 130 pés na varredura máxima.
Mas o Boeing 5-7 nunca foi além de uma ideia no papel, nem qualquer outro avião de asa oblíqua, exceto o próprio AD-1, que fez seu voo final em 1982. A razão é que uma asa giratória era mecanicamente demais complicado em comparação com simplesmente moldar as asas para velocidades supersônicas e aceitar o compromisso de menor eficiência ao voar subsônico. Esse projeto pode assumir a forma de uma asa delta – uma forma triangular usada pelo Concorde, entre outros – ou simplesmente uma asa enflechada, em um ângulo otimizado para viagens mais rápidas que o som.
Alguns aviões militares, como o B-1B Lancer dos anos 1980 ou o F-111 Aardvark dos anos 1960, tinham asas com geometria variável, que ficavam totalmente abertas em velocidades subsônicas e então giravam mais perto da fuselagem ao voar supersônico, oferecendo o melhor possível manuseio e eficiência de combustível. Mas sua complicada engenharia e partes móveis adicionavam complexidade, peso e possibilidade de falhas mecânicas: “No caso do F-111, havia duas gigantescas engrenagens de titânio movendo as asas. O titânio é caro, difícil de trabalhar e pesado”, diz Gelzer.
O AD-1, com apenas uma asa giratória em vez de duas, destinava-se, em parte, a obter os mesmos benefícios com menos complicações, mas, no final das contas, ainda não seria melhor do que um projeto simples de asa enflechada: “Ninguém constrói [variable geometry] aviões, mesmo que estejam tentando se tornar supersônicos – eles simplesmente giram as asas e voam dessa maneira. Pode não ser tão eficiente quanto você deseja, mas evita a dor de cabeça do mecanismo e evita a dor de cabeça do peso”, acrescenta Gelzer.
No final, o programa AD-1 mostrou potencial, mas não o suficiente para justificar o investimento em um sistema complicado que o design moderno tornou supérfluo. No entanto, os dados coletados durante esses 79 voos foram úteis – e não podemos descartar que possam se tornar úteis novamente em algum momento no futuro.
“Eu nunca diria que o conceito nunca vai voltar”, diz Gelzer. “Mas não vejo o aplicativo agora, porque temos uma maneira de contornar o que estávamos tentando consertar.”
Imagem superior: A aeronave de pesquisa de asa oblíqua AD-1 da NASA realiza um voo de teste de varredura de asa. (NASA).
