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Komet Me 163
Um caça muito à frente de seu tempo

 


Em julho de 1944, os aviadores e tripulações de bombardeiros americanos, que realizavam missões sobre os céus alemães, passaram a ter suas aeronaves atacadas por algo que parecia muito mais uma bola de rugby com asas do que um caça. Essa aeronave movia-se mais rápida do que tudo que eles já tinham vistos, e subia num ângulo tão íngreme quase impossível de se acreditar. Esse atacante era o caça Messerschmitt Me 163B Komet.

O Komet era uma aeronave jato-puro, e o primeiro avião sem profundor a equipar um esquadrão de caça e a entrar em combate. Num ponto de vista atual, era uma estranha combinação de soluções avançadas com arcaicas. Suas asas em forma de flechas, eram de madeira com as superfícies móveis enteladas. Voava quase a velocidade do som, mas pousava como um planador. Foi a aeronave mais veloz da 2º Guerra Mundial, mas sua autonomia de vôo era tão curta que ele nunca podia aventurar-se, muito longe de sua base de origem.

Aerodimanicamente falando, o Me 163 era o ápice de uma longa estória de experiências com aeronaves sem profundor, conduzidas por Alexander Lippisch, iniciada em 1927 com o planador  Storch 1. Apesar de tudo isto, suas qualidades de vôo eram excelentes. Era estável em todos os eixos, e os pilotos adoravam sua manobrabilidade e facilidade de pilotagem.

A aeronave possuía, como já dito, uma asa em forma de flecha e nenhum profundor. Os elevons eram entelados e controlavam tanto a inclinação lateral como o rolamento. As asas eram em forma de flecha para melhorar ainda mais o momento de inclinação dos elevons, do que para aumentar o número crítico da velocidade Mach. De fato, o ângulo de 23,3° das asas já era, provavelmente, o suficientemente alto para melhorar as características de alta velocidade do pequeno aeroplano.

Um sistema de flaps era necessário, por que a aeronave possuía pouco arrasto aerodinâmico. Por causa de sua aerodinâmica limpa, o ângulo de planeio era raso, fato este que dificultava em muito a pilotagem durante o pouso, já que aeronave não perdia altura. O Komet tinha a ainda a tendência de flutuar devido ao efeito do solo, quando da fase final do vôo. Se estivesse um pouco mais veloz do que o necessário, ele simplesmente não para de voar

Messerschmitt
Me 163B

 

Envergadura: 30 ft., 7 in.

Comprimento: 19 ft., 2 in.

Velocidade Max.: 596mph entre 10,000 and 30,000 ft. Tempo de vôo após decolar e atingir  495mph: 2 1/2 minutos.

Peso Max. Decolagem:  8,707 lb.

Razão de subida inicial: 16,000 ft. per min.

Armamento: Dois canhões de 20mm ou  de 30mm.

 

 

Foi nenessário então adicionar um flap de pouso ou freio aerodinâmico, de modo a diminuir a velocidade do avião e facilitar a pilotagem, permitimdo que o piloto colocasse a aeronave no ponto de toque correto. Mas colocar flaps no Komet não era uma tarefa fácil. O pequeno braço de momento dos elevons fazia com que o uso de flaps convencionais fosse impossível. Eles não eram potentes o suficiente para compensar a atitude de nariz baixo causada pelos flaps. A solução foi posicionar os flaps de pouso no bordo de ataque, na metade central das asas. Eles podiam ser abertos sem afeta o momento de rolagem.

 

Enquanto que os caças à pistão encontravam problemas com o fenômeno de compressibilidade do ar, quando atingiam velocidades próximas a do som, principalmente nos mergulho, o Komet foi a primeira aeronave a voar em velocidades transônicas sem problema. Quando o ar flui sobre um objeto, ele muda de velocidade. Próximo ao nariz, a velocidade do ar é menor do que a velocidade da aeronave, e próxima à cauda, é o contrário, ou seja, a velocidade do ar é maior do que a velocidade da aeronave. Quando a velocidade da aeronave aproxima-se da velocidade do som, em alguns locais da superfície da mesma, o ar ultrapassa a velocidade do som. O número Mach crítico é a velocida da aeronave na qual o fluxo de ar nas asas atinge a velocidade supersônica.

Quando se está voando acima do número Mach crítico, mas abaixo da velocidade do som, a aeronave está no que denominamos, regime transônico de vôo. A velocidade no ar é menor do que Mach 1.0, mas existem locais em que a velocidade do ar já ultrapassou esse número.  O número Mach crítico varia de avião para avião, e também depende da configuração de cada aeronave. Quanto mais fina for a asa, mais o ar é acelerado ao passar por ela. Alguns caças da 2ªGuerra, notadamente o P-38 Lightning, atingiam o fenômero transônico quando voavam a apenas 0,68 (68%) da velocidade do som. O Komet  possuia um número mach crítico de 0,84.

 
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Quando ar começa a fluir supersonicamente na asa ou na cauda de uma aeronave, o centro aerodinâmico de gravidade move-se em direção à cauda, causando uma tendência de nariz para baixo. Conforme a velocidade aumenta, uma onde de choque forma-se na parte de trás desse centro de gravidade. Quando essa onda de choque aumenta o suficiente, ela faz com que o fluxo de ar se descole da superfície, causando uma redução do empuxo. Essa condição é denominada “estol de choque”

No Me 163, a combinação do movimento do centro de gravidade com o estol de choque, causava uma situação perigosa, denominada, Mach Tuck. Se a velocidade ultrapassasse Mach 0,85, a aeronave começaria a baixar seu nariz, por si só. O piloto naturalmente reagiria, puxando o manche e defletindo os elevons para cima. Isso causaria a formação de uma onda de choque na parte de baixo da asa, junto aos elevons. Os elevons então entrariam em estol, não sendo efetivos e elevando o nariz da aeronave, fazendo com que a aeronave entrasse num mergulho forte. A única eperança para o piloto era esperar que a aeronave atingisse uma altura menor, onde a velocidade do som é maior, reduzindo o número mach crítico, e fazendo com que os elevons passasse, a funcionar.

Após a guerra, britânicos e americanos redescobriram  essa deliciosa característica das aeronaves com assas finas e sem profundores, quando a elevadas velocidades. O avião britânico de pesquisa de Havilland D.H. 108 Swallow, possuía esta mesma característica, tendo matado três pilotos de teste.

Tamanho relativo entre o

Me 163 Komet e o

 P-51D Mustang

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Embora não tenha matado tanta gente quanto o D.H. 108, o avião americano Northrop X-4 encontrou as mesmas dificuldades em vôo. Após pesquisas, as aeronaves de combate passaram a ser beneficiadas do que se aprendeu com o Komet, com o D.H. 108 e com o X-4, ao serem projetadas com assas finas e elevons capazes de produzir momento, nessa fase critica do vôo.

Alexander Lippsich, projetista do Me 163, sabia desse problema, e tentou projetar a aeronave operacional  na versão B, possuindo um número mach crítico, o mais elevado possível. Para isto, as asas teriam que possuir pouco washout. As asas são projetadas de tal modo torcidas, para que as pontas tenham um angulo de ataque menor do que a parte junto a fuselagem. Esta torção é o que denomina-se washout.  A asa é então projetada para que a parte mais próxima a fuselagem estole antes, permitindo que o resto da mesma ainda tenha empuxo, não causando perda de sustentação. O washout é muito importante em asas enflexadas.

O problema enfrentado por Lippisch com o Komet foi que o washout utilizado causava estol de choque na parte inferior da asa a altas velocidades. Como o washout tinha que ser mantido o mínimo possível, ele foi obrigado a utilizar bordos de ataque fixos (chamados C-slots), de modo a retardar o estol das pontas das asas.

O Komet foi uma ousadia tecnológica em se tentar colocar num caça tal nível de desempenho. Ironicamente, o Komet, juntamente com outras armas avançadas alemães, foram simplesmente massacradas pelas forças aliadas equipadas com equipamento arcaico, tecnologicamente falando.