Como Funciona: Dirigíveis – Energia Inteligente
Como Funciona: Dirigíveis
11/09/2021 - 05:11
Atualmente não se ouve falar muito deles, sequer é comum ver um deles voando pelas cidades. Contudo, os dirigíveis tiveram um papel importante quando o assunto é a conquista dos céus e sua história se confunde um pouco com a da aviação, porém possuem princípios de funcionamentos bem diferentes de uma aeronave típica.
Os dirigíveis surgiram na França, durante o século 19, e são aeróstatos, ou seja, se sustentam no ar através da variação da sua densidade, a qual deve ser menor que a do ar para conseguir alcançar voo.
Já no Brasil, o primeiro voo com um dirigível ocorreu em 1882 na cidade do Rio de Janeiro.
Mas afinal, como realmente funciona um dirigível? Seriam eles como simples balões, porém em uma escala maior?
A estrutura do dirigível é ligeiramente mais complexa do que a de um balão de ar quente e a diferença marcante entre ambos é a possibilidade de direcionar através de lemes e motores o trajeto do dirigível, enquanto um simples balão de ar quente depende da direção do vento para guiá-lo.
Para controlar a altitude, o levante e o pouso, são usados os chamados balonetes. Os balonetes são como balões que são preenchidos com o ar ao redor para aumentar a densidade do dirigível e esvaziados quando é preciso sair do solo ou aumentar a altitude.
É possível dividir os dirigíveis em sub-categorias de acordo com a característica de cada um.
Não Rígidos:
São aqueles que não possuem uma armação interna, para preservar a forma é preciso criar uma grande pressão interna, ou seja, o gás pressurizado ocupa praticamente todo o envelope.
Semi Rígidos:
Possuem uma estrutura articulada apenas na parte inferior o que diminui a pressão necessária para manter o formato apropriado.
Os dirigíveis rígidos, também conhecidos como zeppelins, possuem uma carcaça rígida que mantém o formato desejado sem precisar criar um ambiente de alta pressão. Essa armação, geralmente metálica, é dividida em compartimentos onde ficam alocados às bolsas de gás não pressurizado.
Como a estrutura fixa possibilita a separação de compartimentos, é possível que uma câmara seja reservada para o transporte de maior quantidade de carga e de passageiros.
O envelope é como se chama o revestimento exterior, o qual abriga a estrutura, as bolsas de gás e os balonetes. Geralmente eram feitos com tecido emborrachado ou lona, mas alguns exemplares usavam uma fina camada de alumínio para criar o envelope.
É o compartimento destinado ao piloto e aos passageiros, geralmente fica localizado abaixo e mais para a dianteira do envelope. O tamanho da gôndola pode variar dependendo da capacidade do dirigível de levantar cargas.
Caso o dirigível possua uma estrutura rígida, é possível construir o ambiente destinado aos passageiros dentro do próprio envelope, enquanto a gôndola se destina aos pilotos e a um pequeno salão de observação.
Controle e Propulsão:
Quanto maior o dirigível, mais motores são necessários para realizar manobras e geralmente eles se dispõem na parte externa das gôndolas e também na parte lateral posterior dos envelopes. Quando esse é o caso, geralmente existem pequenos compartimentos juntos às naceles ( Um tipo de suportes para os motores) para transportar uma tripulação específica para o controle e reparo emergencial das máquinas.
Gás e Combustível:
Os primeiros dirigíveis usavam o gás hidrogênio para inflar os balões e alcançar voo, porém, por esse ser altamente inflamável, era de alto perigo e poderia causar eventos graves, como o acidente fatal do zeppelin Hindenburg em 1930.
Por conta do risco causado pelo hidrogênio, que é o gás mais leve disponível, foi adotado nos Estados Unidos o gás hélio como substituto.
Algumas décadas mais tarde, também foram desenvolvidos dirigíveis que usavam ar quente, assim como os balões. O primeiro dessa vertente voou em 1973 na Inglaterra e são conhecidos como dirigíveis térmicos.
Estes geralmente eram motores comuns de propulsão e abastecidos com gasolina.
Anos após o grande declínio na produção e no uso de dirigíveis, esses gigantes voltaram a fabricação, ainda que em uma escala muito menor.
Os novos modelos são bem mais avançados, incorporando tecnologias de navegação e de aerodinâmica. A estrutura rígida pode combinar alumínio e fibra de carbono, o que possibilita uma maior resistência e, também, mais leveza ao transporte. Graças a isso, é possível reduzir o tamanho das bolsas de gás e do envelope.
Existem certos aspectos que tornam o retorno dos dirigíveis algo a ser de fato considerado. Eles são ótimos para transporte de carga, o modelo SkyCat, por exemplo, foi projetado para carregar até mil toneladas e possui uma autonomia de 10 mil quilômetros.
Uma das vantagens dos dirigíveis é quanto ao pouso, eles não precisam se uma pista, o que os torna ideais para levar suprimentos em locais de difícil acesso e de baixa infraestrutura. Além disso, outro ponto importante a se considerar é a baixa emissão de carbono quando comparados às aeronaves tradicionais, ou seja, colaboram para uma economia sustentável.
A idealização dos últimos modelos conceito também faz uso de turbinas de alta propulsão, que aliadas às correntes de ar quente, levam os dirigíveis a uma velocidade de aproximadamente 120 km/h e possibilitam o voo em diversas direções.