Como funciona: Sistema de lançamento de porta-aviões

Os porta-aviões são navios de guerra projetados com o objetivo principal de enviar e recuperar aeronaves, funcionando como uma base militar em alto-mar. Eles permitem à força naval enviar suporte aéreo a qualquer ponto do mundo, sem depender de bases locais para preparar operações aéreas. Atualmente, qualquer país que planeja exercer algum tipo de influência estratégica internacional necessita de porta-aviões.

Todavia, você pode estar se perguntando como os porta-aviões são capazes de lançar as aeronaves, uma vez que as suas pistas são tão curtas quando comparadas às pistas dos aeroportos.

No como funciona de hoje, iremos apresentar dois sistemas de lançamento dos porta-aviões, CATOBAR, o sistema mais antigo, com catapultas de vapor, e EMALS, o sistema mais recente, que ainda está em teste, com catapultas eletromagnéticas.

CATOBAR

CATOBAR – Catapult Assisted Take-Off But Arrested Recovery (Decolagem Assistida por Catapulta e Recuperação por Arresto) é o sistema de lançamento de porta-aviões mais antigo, foi desenvolvido na década de 1950 e até hoje é o mais utilizado. Nesse sistema, as aeronaves são lançadas pelo impulso de catapultas alimentadas por vapor. Esse vapor é proveniente dos reatores nucleares (geralmente dois) que alimentam o porta-aviões. Antes do lançamento, o vapor é coletado sob alta pressão em um grande tanque acumulador localizado embaixo da catapulta. A pressão dentro do acumulador é monitorada pelo oficial da catapulta à medida em que ele é preenchido, e uma válvula de controle de fluxo é fechada quando a pressão desejada é atingida.

Imagem 1: Tanque acumulador

O oficial da catapulta é geralmente chamado de atirador e ele opera a catapulta através de uma cápsula de controle que se projeta acima do convés de vôo. A pressão necessária para cada lançamento depende do peso da aeronave.

Imagem 2: Cápsula de controle

Conforme o acumulador está sendo pressurizado, uma aeronave é posicionada no início da catapulta e um defletor de jatos é elevado atrás da aeronave por atuadores hidráulicos, a fim de proteger pessoas e equipamentos da explosão do jato.

Imagem 3: Aeronave posicionada
Imagem 4: Defletores de jatos posicionados atrás de aviões

Uma barra de reboque na engrenagem do nariz da aeronave é conectada a uma lançadeira que se projeta através de uma abertura no convés de vôo e uma barra de metal chamada retenção é presa à parte traseira da engrenagem do nariz para manter a aeronave no lugar até a catapulta ser disparada. A lançadeira é conectada a dois pistões em forma de lança que correm dentro de cilindros de aços paralelos. Esses estão posicionados logo abaixo do convés de vôo e correm todo o comprimento da catapulta.

Imagem 5: Retenção presa à aeronave

Quando o piloto está pronto para a decolagem, ele acelera seus motores até a potência máxima, no entanto, a retenção inicialmente impede que a aeronave avance. Assim que a catapulta é disparada pelo atirador, uma válvula de lançamento no acumulador é aberta e o vapor surge nos dois cilindros. A força do vapor empurra os pistões para frente o suficiente para quebrar a retenção, então a aeronave é lançada.

Imagem 6: Vapor empurrando pistões

Através desse sistema, o avião percorre o comprimento total da pista (aproximadamente 330 metros) em 2 segundos e atinge mais de 260 quilômetros por hora.

EMALS

O EMALS – Electromagnetic Aircraft Launch System (Sistema de Lançamento de Aeronaves Eletromagnético) começou a ser desenvolvido na década de 2010 pela General Atomics para a Marinha dos Estados Unidos. O sistema foi instalado pela primeira vez no porta-aviões USS Gerald R Ford, da classe Gerald R. Ford.

O porta-aviões, também conhecido como CVN 78, concluiu os testes de compatibilidade no mar com EMALS e AAG (Advanced Arresting Gear), demonstrando o lançamento e a recuperação com o Boeing F / A-18E / F Super Hornet, E-2D Advanced Hawkeye, Northrop Grumman C-2A Greyhound , Boeing EA-18G Growler e McDonnell Douglas T-45 Goshawk em 31 de janeiro de 2020, afirma a General Atomics em 11 de fevereiro de 2020. O USS Gerald R Ford foi liberado como operacionalmente seguro para o lançamento e recuperação de todos os tipos de aeronaves navais usando o EMALS e o AAG.

O EMALS lança as aeronaves por meio de uma catapulta que emprega um motor de indução linear em vez do pistão a vapor convencional. A plataforma EMALS funciona usando uma corrente elétrica para gerar campos magnéticos que impulsionam um carro ao longo da pista.

Imagem 7: Desenho do motor de indução linear

Imagem 8: Pista do EMALS

A abordagem oferecida pelo EMALS gera um lançamento mais suave, oferecendo até 30% mais potencial de energia de lançamento para lidar com caças mais pesados. Ele também possui requisitos de espaço e manutenção muito mais baixos, porque dispensa a maioria das tubulações, bombas, motores, sistemas de controle da catapulta a vapor, etc. Os benefícios adicionais incluem a capacidade de incorporar sistemas de diagnóstico, para facilitar a manutenção com menos pessoal a bordo.

A General Atomics cita também outras vantagens do EMALS sobre os sistemas de lançamentos convencionais:

  • Maior capacidade operacional de lançamento;
  • Arquitetura flexível para atender diferentes plataformas;
  • Capaz de lançar uma ampla variedade de pesos de aeronaves;
  • Custo reduzido de tripulação e ciclo de vida;
  • Assinatura térmica reduzida;
  • Peso reduzido na parte superior e volume instalado.

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Conteúdo por: Marcela Dumas