O que esperar de um projeto de parapente

 Todo projetista, ao desenhar um parapente, enfrenta uma série de variáveis que tenta equalizar, de modo que sua vela tenha o maior rendimento possível com a maior estabilidade possível. Este objetivo em si já se mostra um grande dilema, pois evidências apontam que quanto maior o rendimento de um parapente, menor sua estabilidade. Felizmente, com o avanço científico obtido nos últimos anos, várias soluções e alternativas se mostraram eficientes, sendo possível hoje conciliar um aumento da performance com um aumento concomitante na segurança.O rendimento de um parapente pode ser avaliado pela sua taxa de planeio (razão entre a sustentação e o arrasto), taxa de queda (velocidade de afundamento em uma dada massa de ar), velocidade de trimmer (obtida com os freios livres), velocidade máxima (obtida com o curso máximo do acelerador) e a pela sua curva polar, que é a maneira como a taxa de queda e a taxa de planeio se distribuem entre a velocidade mínima (de stall) e máxima.No formato atual das competições ou visando um maior aproveitamento em vôos de distância livre, a velocidade adquire um papel fundamental, pois no primeiro o objetivo é chegar à frente dos concorrentes e, no segundo, quanto maior a velocidade, tanto durante a subida quanto no momento do planeio, maior a distância percorrida no intervalo de tempo em que as térmicas estão em atividade (teoria speed-to-fly, MacReady, 1956). Ressalta-se o dilema em que, pela curva polar, quanto maior a velocidade, pior será a taxa de planeio. Além disso, devido às características estruturais de um parapente, quanto maior a sua velocidade, mais susceptível ficará aos colapsos e mais violenta será a sua reação. Se considerarmos que a resistência do vento aumenta exponencialmente com o aumento linear da velocidade, basta um aumento de 20 k/h na velocidade para colocarmos a integridade da estrutura do bordo de ataque no limite de sua resistência.Para aumentar a resistência do bordo de ataque foram criadas soluções engenhosas, tais como varetas de nylon ou de carbono, deslocamento das inserções das linhas A (mudança no centro de gravidade), deslocamento das aberturas das células, alteração no desenho das estruturas internas, aumento da carga alar, entre outras. Com isso, maiores velocidades finais foram conseguidas, mesmo em turbulências, sem sobrecarregar a estrutura, tornando o parapente uma aeronave mais veloz e mais estável.Para chegar a esse ponto, os projetistas tiveram que lidar com alguns problemas. As estruturas rígidas (ou semi-rígidas) inseridas nas células sujeitavam as velas a comportamentos colaterais indesejáveis (sem falar na dificuldade de serem dobradas para o transporte dentro de mochilas). Se por um lado ficaram mais resistentes aos colapsos, por outro eles resultavam em possíveis configurações que os colocavam diante de novo dilema. Tornou-se freqüente o encarceramento das pontas (gravata) após colapsos assimétricos, pois as partes rígidas impediam que a ponta da vela “escorresse” de volta durante a reabertura. Soma-se o fato que os novos projetos priorizam a redução no número de linhas, visando um menor arrasto parasitário, mas deixando um grande espaço entre elas, por onde as pontas colapsadas podem facilmente entrar. Além disto, a parte colapsada pode não desinflar totalmente, criando um aerofólio invertido, com forças atuando nele de modo imprevisível.Outro dilema é que pequenos colapsos nas pontas são reações benignas de nossos parapentes, como sendo um modo de se adaptar às turbulências. Tornando-os menos dóceis, com o risco de o colapso permanecer ou com reações inesperadas, cria-se uma emergência a partir de uma situação trivial. Uma solução encontrada foi o deslocamento do centro de gravidade mais pra trás, ao longo da corda. Com isso, tira-se um pouco da carga sobre o bordo de ataque, tornando os colapsos mais gentis. Este princípio, junto com o reforço na estrutura interna, foi fundamental para a criação das velas de apenas dois tirante e pela possibilidade das atuais velas de homologações mais amistosas terem apenas três tirantes. A definição de qual carga alar seria a ideal para cada projeto também é um dilema. Quanto maior a carga alar, maior a resistência a colapsos, maiores as velocidades (final, de trimmer e de stall) e pior a taxa de queda, permanecendo igual a razão de planeio. Sem contar que a carga alar, junto com o desenho das linhas de freio, tem papel fundamental na pilotagem. Ao longo dos anos, observa-se uma tendência de aumento na carga alar. De novo, a maior resistência aos colapsos significa uma reação mais severa quando eles acontecem. Mas devemos considerar também que este aumento na carga alar deu-se em função de um ganho na estabilidade e no rendimento de nossos aerofólios, tornando maior a janela operacional, sendo possível vencermos ventos contrários com mais facilidade. Colocando em números para se ter uma melhor idéia, ao aumentarmos nosso peso de decolagem em 10% (por exemplo, ao adicionar um lastro de 10 kg em um conjunto de 100 kg), todas as velocidades (stall, trimmer e final) aumentam em 3% (o aumento na velocidade é igual à raiz quadrada da diferença do peso). O ângulo de ataque também aumenta em 3% (a sustentação é de proporção linear em relação ao aumento da velocidade), deixando o parapente 3% mais resistente a colapsos. A taxa de queda também piora em 3%, mas como também há interferências no raio das curvas e na velocidade mínima da melhor taxa de queda, o resultado final é que um parapente sobe 10% menos numa térmica, ao se adicionar 10% de peso. Estas observações foram feitas por Adrian Thomas, professor de Aerodinâmica Animal na Universidade de Oxford e duas vezes campeão britânico de parapente. Ao escolher o tipo de perfil a ser desenvolvido, o projetista se depara com outro dilema. Um perfil que tenha o avanço (pitch) mais restrito deixa a vela mais segura, pois não atacará demasiadamente durante turbulências, nem surgirá na frente do piloto durante um colapso, exigindo imediata e precisa atuação. Por outro lado, uma vela muito “amortecida” impede o piloto de sentir as mudanças no ar, ficando mais difícil de perscrutar uma térmica, ou impedir o surgimento de um colapso. Há hoje quase uma unanimidade entre os projetistas ao escolher o perfil de pitch neutro para suas velas, especialmente as de grande performance, atenuando as suas reações em situações severas. Com isto, foi possível aumentar ainda mais o rendimento dos parapentes, preservando-se a estabilidade. Aumenta-se também a performance de um parapente, principalmente a taxa de planeio, aumentando seu alongamento (ou aspect ratio: relação entre a envergadura e a corda média). Acontece que um maior alongamento implica num maior número de linhas ao longo da envergadura, o que aumenta o arrasto parasitário (responsável por cerca de 30% do arrasto total) e diminui o rendimento, além de dificultar a pilotagem (grande envergadura, maior inércia rotacional, menor manobrabilidade e maior instabilidade). O alongamento das velas de competição, que já chegou a incríveis 13 (Deathblade, Wings of Change), hoje se encontra entre 7 e 8. Para resolver o dilema do alongamento, os desenhistas lançam mão do arqueamento. Um maior arqueamento implica em menor área vélica projetada (maior carga alar), menor envergadura projetada (melhor manobrabilidade), o que resulta em maior estabilidade. Entretanto, outro dilema se impõe, pois o alongamento projetado também diminui com o arqueamento, diminuindo assim o seu rendimento. A taxa de queda de um parapente tem permanecido constante ao longo dos anos, uma vez que se estabilizou em torno de 1 m/s. Parece que os projetistas se deram por satisfeitos com este valor, talvez por acharem que um parapente tem facilidade o bastante para subir em uma térmica. Isto se justifica pelo fato de que uma melhora na taxa de queda implica em diminuição da carga alar (mais colapsos), menores velocidades (menor janela operacional), maior área vélica (maior arrasto) e pior pilotagem (menor reação aos comandos). Outras variáveis incluem os materiais a serem utilizados. Tecidos mais leves, de menor gramatura, diminuem o peso do velame deixando-o com menos inércia, o que facilita a inflagem, a reinflagem após os colapsos e a pilotagem, pois fica oscilando menos sobre o piloto. Entretanto, tecidos finos demais tendem a se degradar com mais rapidez, diminuindo a vida útil da vela. A solução foi empregar tecidos mais espessos em regiões sob maior tensão e deixar os mais leves para as partes da estrutura que não está sujeita às grandes cargas. Algo semelhante acontece em relação à escolha das linhas. Linhas grossas criam mais arrasto. Linhas finas demais podem ter comprometida sua integridade estrutural, quando submetida a grandes forças. O uso de linhas desencapadas favorece a diminuição do arrasto, mas também tem sua vida útil diminuída, pela exposição ao sol e a fatores abrasivos. Por outro lado, o uso de linhas encapadas previne estes riscos, mas a própria bainha de revestimento tende a encolher quando úmida, podendo alterar significativamente a trimagem. Projetos recentes de parapentes de série utilizam linhas encapadas nos tirantes A e B, onde o risco de encolhimento é menor, devido ao maior peso que sustentam, e deixam desencapadas as ramificações superiores e as linhas dos últimos tirantes. Como o ovo de Colombo, é óbvio, mas ainda assim engenhoso. Graças aos avanços tecnológicos, à experimentação e à nova metodologia de homologação hoje voamos parapentes com muito mais rendimento e muito mais seguros, em todas as faixas de certificação, inclusive em velas de competição não homologadas. Aos poucos, mas com grande eficiência, os dilemas que envolvem nossos parapentes estão sendo resolvidos.

Escrito por  Lucas Machado  BH – Minas Gerais