Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

94
O efeito solo geralmente se faz presente a uma altura inferior a uma envergadura da
asa, ou seja, acima dessa altura a aeronave não sente a presença do solo. A uma altura de 30%
da envergadura em relação ao solo pode-se conseguir uma redução de até 20% no arrasto
induzido e a uma altura em relação ao solo de 10% da envergadura da asa consegue-se até
50% de redução do arrasto induzido. Assim, percebe-se que quanto mais próxima do solo a
asa estiver, mais significativa é a presença do efeito solo, uma considerável diferença na
presença o efeito solo pode ser sentida quando da escolha entre uma asa alta e uma asa baixa.
O efeito solo é uma importante quantidade que pode ser aproveitada para conseguir
uma decolagem com menor comprimento de pista, pois em sua presença a aeronave terá a
tendência de decolar com uma certa antecipação, pois com a redução do escoamento induzido
a asa possuirá um maior ângulo de ataque fazendo com que mais sustentação seja gerada e um
menor arrasto seja obtido durante a corrida de decolagem.
Uma expressão que prediz o fator de efeito solo φ é proposta por McCormick [2.2] e
pode ser calculada pela solução da Equação (2.50).
2
(16 ⋅ h b)
φ =
(2.50)
2
1 + (16 ⋅ h b)
Nesta equação, o fator φ é um número menor ou igual 1, h representa a altura da asa
em relação ao solo e b representa a envergadura da asa. Pode-se perceber que quando h = b, o
fator de efeito solo φ será bem próximo de 1, e para qualquer outro valor h < b o fator de
efeito solo será um número menor que 1, ou seja, uma quantidade que representa a
porcentagem de redução do arrasto induzido pela presença do solo.
Portanto, na presença do efeito solo, o coeficiente de arrasto induzido para uma
aeronave pode ser calculado a partir da Equação (2.51).
C
Di
CL
= φ ⋅
(2.51)
π ⋅ e ⋅ AR
0
2
onde e 0 representa o fator de eficiência de Oswald e será discutido com mais detalhes quando
da determinação da polar de arrasto da aeronave.
É importante ressaltar que esta equação somente deve ser utilizada para a
determinação das características de decolagem e pouso da aeronave quando o efeito solo se
faz presente, para o vôo em altitude, o fator de efeito solo é igual a 1 e dessa forma, não altera
em nada a determinação do arrasto induzido.
Exemplo 2.15 – Determinação da influência do efeito solo no arrasto induzido.
Determine o fator de efeito solo e o respectivo coeficiente de arrasto induzido para
uma asa de envergadura 2,5m com alongamento 7,15 e que durante a corrida de decolagem
está fixada em um ângulo de incidência que proporcione um C L = 0,7. Considere e 0 = 0,75 e
uma altura da asa em relação ao solo de 0,35m.
Solução:
O fator de efeito solo é obtido pela solução da Equação (2.50).
φ =
(16 ⋅ h b)
2
1 + (16 ⋅ h b)
2