O Avião sem asas (Northrop HL-10)

O Northrop HL-10 – foi uma das 5 aeronaves de voo de centro de pesquisa Edwards da NASA (Dryden, Califórnia).

Com o peculiar apelido de “banheiras voadoras”, estas máquinas foram construídas para explorar e testar as capacidades de manobra com segurança de aparelhos de pouso com baixa eficiência aerodinâmica. O objetivo era aperfeiçoar os estudos de design de aeronaves espaciais, que permitissem a ida ao espaço e a reentrada em segurança e com menor custo. Isso ajudou na concepção do ônibus espacial, pois graças a estes estudos, foi possível identificar e retirar do projeto todo elemento que estivesse “sobrando” no design dele, já que isso significaria redução de peso.

O avião sem asa e seu piloto

Acontece que para levar algo ao espaço, o custo dessa coisa equivale ao seu peso EM OURO. Dessa forma, reduzir as asas do veículo de acesso ao espaço significaria uma brutal redução de custos na operação espacial.

Os estudos utilizando HL-10 e outros dispositivos semelhantes foram realizados em um período entre julho de 1966 a novembro de 75.

Esses aviões sem asa ajudaram muito o avanço da compreensão da aerodinâmica em velocidades hipersônicas. Os peritos do NACA descobriram a importância da ponta em meio-cone. Ela revelara uma característica interessante: em vôo hipersônico (acima da velocidade do som) o fluxo de pressão diferencial na superfície superior e inferior do bico, criava uma força de sustentação, o que aumentava significativamente a manobrabilidade da aeronave durante a descida da órbita.

Era uma mudança de paradigma importante. Até os anos 50, a corrida era para fazer designs que permitissem menor arrasto, possibilitando aeronaves de altíssima velocidade, como o Black Bird. Já para os vôos de reentrada, as aeronaves desciam tão monstruosamente rápido que o atrito com a atmosfera derretia seu revestimento. Assim, na contra-mão do que se buscava até então a missão dos caras era fazer uma aeronave que voasse devagar, e sem derreter.

O método deveria ser aplicado para permitir veículos que pudessem ser mais versáteis que os foguetes de múltiplos estágios, “one way”. Fazia sentido, já que a corrida espacial se intensificava. Imagina fazer um Saturn 5 toda vez que precisassem ir a órbita? Foi daí que surgiu a necessidade do ônibus espacial, que subia e descia inteiro, podendo ser reutilizado.

Especialistas do Fermilab. Projetaram um modelo de máquina de meio cone fechado que tem uma superfície superior plana. Para a estabilidade direcional eles criaram essas duas aletas verticais que se projetavam da fuselagem. A espaçonave com esta configuração foi batizada de M2.

Estudos semelhantes foram realizados no Centro de Langley. Lá eles projetaram vários modelos, mas o mais promissor deles foi um projeto chamado HL-10 (“Pouso Horizontal”; 10 – número de série do modelo proposto).

O dispositivo HL-10 tinha uma superfície abaulada, um fundo arqueado e contava com três quilhas verticais na superfície superior. Ele também usava uma cúpula bem Sci-fi.

O bom desempenho desses veículos da NASA em conjunto com a Força Aérea acarretou em propostas para o seu uso no programa lunar, como aeronave de retorno dos astronautas das missões Apolo.

Mas a NASA mudou de ideia. Apesar da redução no financiamento dos projetos-piloto, estes trabalhos continuaram através dos esforços de entusiastas. Eles passaram a usar modelos em escala e túneis de vento para aperfeiçoar as formas. Após a fase de modelos, eles investiram os primeiros 10.000 dólares para a fabricação de uma unidade de escala real. Eles receberam a denominação M2-F1.

O M2-F1 tinha seis metros e foi feito de tubos de alumínio e compensados. Na extremidade superior da cauda foi montado par de lemes de profundidade. Aletas de alumínio externas funcionavam como lemes. Posteriormente eles viram que a quilha central era um fator de desestabilização e ela foi limada do projeto.

Em uma série de pequenos vôos de teste acima do solo até uma altura de 6 metros ficou demonstrado o sucesso do protótipo e permitiu aos participantes a persuadirem o diretor do Centro Dryden a fazer testes mais práticos e próximos do seu uso real. Assim, o primeiro vôo estava planejado para 16 de agosto de 1963. Em geral, os M2-F1 apresentaram boa estabilidade e manobrabilidade. Foi sua parte inferior arredondada que lhe valeu o apelido de “banheira”.

O vôo espetacular e sem falhas do novo sistema, bem como o baixo custo operacional permitiu expandir os trabalhos na busca do veículo de reentrada perfeito.

Em meados de 1964, a NASA assinou com a empresa Northrop um contrato para a construção de dois dispositivos reutilizáveis e sem asas, totalmente revestidos em metal.

Uma nova designação surgiu. Eram os HL-10 e M2-F2, diferentes perfis da estrutura de suporte.

No dia 12 de julho de 1966, rolou o primeiro vôo do M2-F2. Pesando 2,67 toneladas, ele foi separado de um B-52, a uma altura de 13,500m voando em Mach 0,6 (697 km/h). A duração do voo autônomo foi de 3 min e 37 seg.

Uma série de melhorias e avanços técnicos foram obtidos com os estudos dos aviões sem asa. Claro, nem sempre sem acidentes.

As pesquisas continuaram, e culminaram com o ônibus espacial.

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