Aerogami: Planador Grandes Asas

Capa: Planador. Acervo pessoal Aline dos Santos Silva.

Bem vindos ao episódio do Planador Grandes Asas.

Temporada Investigando Aviões de Papel.

Aerogamis: de aero + gami (origami): Origamis Voadores

O mais incrível sobre um avião de papel é que só precisamos de uma folha de papel e criatividade, nada mais. E, na maioria das vezes, nem precisamos de tesouras, cola, fita ou clipes de papel, exceto para adornos e acréscimos de detalhes especiais. 

Algumas dobras, alguns ajustes e pronto, você tem um incrível avião de papel.

 As propriedades do papel, sua forma, seu tamanho, sua massa e especialmente suas proporções, fornecem ao avião todos os atributos de que ele precisa para voar e as dobras vão lhe dar características especiais para os tipos de vôo que realizam.

Planador

Os aviões planadores não utilizam motores em seus voos. Isso mesmo! Os planadores são aeronaves que possuem a estrutura física parecida com os aviões (asas, caudas, painel de controle e cabine de piloto), mas não são movidos por um motor. E, então, vem a questão: Se eles não possuem motor, como eles iniciam seus voos?

Aí vem a parte interessante! Eles são postos no ar através de reboques aéreos ou terrestres.

Os reboques aéreos funcionam da seguinte forma: o planador é preso, por meio de ganchos, a um avião reboque. Esse avião decola, puxando o planador. Quando chegam a uma certa altura, o piloto do planador libera os ganchos e começa a planar, aproveitando as correntes de ar ascendentes (aquelas que empurram o avião para cima) para manter o avião no ar.

Os reboques terrestres funcionam quase da mesma forma: o planador é preso por ganchos a um guincho, que costuma ficar na extremidade oposta da pista de decolagem. Esse guincho começa, então, a puxar os cabos e, com isso, o planador começa a ganhar velocidade. Com o aumento da velocidade, o fluxo de ar que passa por baixo de suas asas também aumenta, gerando uma força para cima. Essa força faz com que o planador comece a ganhar cada vez mais altitude. Do mesmo modo que ocorre nos reboques aéreos, o piloto do planador libera os ganchos e vai em busca de correntes de ar ascendentes para completar seu voo.

Assista a esse vídeo que mostra o lançamento de um planador com o auxílio de um reboque terrestre.

Vídeo: Lançamento de planador com guincho. Canal pessoal de Ashley Burggraaff.

Assim como os planadores, os aviões de papel também recebem uma ajudinha inicial (das nossas mãos) para realizarem seus voos únicos!

Convidamos você a fazer uma versão de um planador de papel. Vamos lá?

MATERIAL NECESSÁRIO

• 1 folha de papel tamanho A4.
• 1 tesoura.
• 1 régua.

A folha A4 é de uma família de folhas (A) que possui uma proporção especial entre seu comprimento e sua largura. A folha A “4” possui as medidas: largura de 21 cm e comprimento de 29,7 cm. Estas medidas estão na proporção C/L = 1,4142. Este valor é aproximadamente a raiz quadrada de 2 = 1,4142…

Esta proporção é considerada especial pois relaciona a folha retangular ao retângulo quadrado. Esta proporção é a mesma encontrada entre as medidas do lado e da diagonal de todos os quadrados. Isto significa que se tivermos um quadrado com lado de 21 cm, a sua diagonal tem cerca de 29,7 cm.

Então a família de folhas A tem a mesma proporção que a diagonal D e o lado L de um Quadrado (D/L).

Esta proporção é muito usada em aviões de papel.

Vamos dobrar?

Agora chegou a hora de montar seu planador!

Caso queira deixar seu avião personalizado, pinte um dos lados da folha com lápis de cor ou giz de cera. Ter um dos lados do papel pintado, além de deixar seu avião único, ajuda a diferenciar a frente e o verso do papel na hora de fazer as dobras! Mas esse passo é opcional.

Hora de lançar!

Chegou o momento de colocar seu planador no ar e observar como ele voa!

Primeiro, veja se:

• o seu planador está simétrico, ou seja, se os dois lados do seu planador estão do mesmo tamanho;
• as dobras nas pontas das asas estão dobradas para cima, de forma reta;
• as asas do planador estão na horizontal, ou seja, não estão dobradas nem para baixo nem para cima.

Para lançar o planador, segure-o um pouco mais à frente do centro, na parte que contém mais dobras, e lance-o inclinando um pouco para cima, como mostrado na imagem abaixo.

Criar e Investigar

Depois de lançar algumas vezes seu planador, deve ter notado que ele voa em linha reta durante um tempo antes de cair no chão, certo? Também deve ter notado que ele não voa muito rápido.

Agora, se fizermos algumas mudanças no avião, será que esse estilo de voo dele é modificado?

DESAFIO 1. Experimente diferentes tipos de lançamento

Faça algumas modificações no modo de lançar o planador. Aqui vão algumas sugestões:

• Lance-o com mais força e, também com menos força.
• Segure-o em diferentes pontos: mais próximo do nariz dele, mais próximo da parte de trás dele…
• Teste lançá-lo apontando para baixo e, também, para a frente.

Notou alguma diferença no voo de seu planador ao fazer essas mudanças no lançamento? De qual forma ele voou melhor?

DESAFIO 2. Modifique o ângulo das asas

Quando explicamos como lançar o planador, destacamos que as asas deveriam estar na horizontal, bem retinhas. Agora, faça um teste deixando-as mais inclinadas para cima e, também, mais inclinadas para baixo.

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O que você observou ao fazer essas mudanças? O desempenho do aerogami melhorou em alguma delas?

DESAFIO 3. Brinque com as dobras feitas nas pontas das asas

Sabe aquelas dobrinhas que fizemos no final das asas (D 08 e D 09)? Que tal modificá-las um pouco?

• Dobre-as para baixo e veja se altera o voo dele.
• Agora, dobre apenas uma delas para baixo e deixe a outra dobrada para cima. Aconteceu algo diferente?
• E se deixá-las na horizontal? Será que muda o estilo de voo do planador?

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DESAFIO 4. Cortes aerodinâmicos

Você já notou que os aviões de verdade possuem umas asinhas pequenininhas em cada uma de suas asas? São pequenos “cortes” que possuem a função de guiar o avião. Nas asas traseiras eles são chamados de profundores (no inglês, elevators) e ajudam o avião a subir e descer. Tudo isso depende de como eles estão orientados.

Quando os profundores estão para cima, a cauda do avião desce, o que faz com que a ponta do avião (seu nariz) suba, ou seja, o avião fica inclinado para cima. Quando os profundores estão para baixo, a cauda do avião sobe, o que faz com que a ponta desça, ou seja, o avião fica inclinado para baixo.

Vamos fazer esses cortes nas asas do planador?

Utilize uma régua para medir os tamanhos dos cortes: eles devem ter entre 2 e 4,5 cm de comprimento e até 2 cm de profundidade.

Depois de feitos, faça alguns testes:

• Deixe-os virados para cima, como na foto anterior;
• Vire-os para baixo;
• Deixe um para cima e outro para baixo.

Teste cada uma dessas variações e veja com qual delas o seu planador tem o melhor desempenho.

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DESAFIO 5. Planador X Avião Espião

Se você já fez o avião espião, um dos modelos já lançados nessa temporada Investigando Aviões de Papel, deve ter notado que ele e o planador são muito parecidos, até na sua montagem! Se você ainda não fez o modelo do avião espião, te convidamos a faze-lo também. É só clicar aqui e dobrar o seu!

Com o avião espião pronto, faça uma disputa entre esses dois modelos de planadores e veja qual deles se mantém mais tempo no ar!

Dinâmica de voo

Como o planador de verdade, a sua versão em papel também precisa de uma ajuda para começar o seu voo. Essa ajuda é dada pela nossa mão na hora do lançamento. Nesse momento, damos a ele uma energia para que ele entre em movimento. Essa energia é chamada de cinética.

Depois de um tempo, essa energia se dissipa, ou seja, ela vai diminuindo e o avião passa a ser planador. Isso quer dizer que, nesse momento, seu voo é direcionado apenas pelas correntes de ar que passam pelas suas asas e ele passa a ser movido pela gravidade. Ele plana por alguns segundos até a gravidade puxá-lo para baixo.

Destacamos acima que a simetria do planador é importante. Isso porque, se um dos lados do aerogami estiver maior ou mais pesado que o outro, o planador se inclinará para este lado mais pesado e não voará de forma satisfatória. Veja mais sobre a distribuição de massa aqui neste post.

Outro ponto interessante é em relação à velocidade do avião. Por ter a parte frontal reta, a resistência do ar é maior nesse modelo, o que faz com que ele não atinja velocidades altas como os aviões de papel tradicionais (com pontas mais finas, que “cortam” o ar com mais facilidade). Mas o que ele perde em velocidade, ele ganha em tempo de permanência no ar. As suas asas grandes e largas ajudam a mantê-lo planando por mais tempo.

Desempenho do avião planador

As competições mundiais de aviões de papel possuem várias categorias para avaliar e pontuar os diferentes voos dos aviões, gerando uma pontuação para o desempenho de cada avião.

Confira nossa avaliação do planador, de acordo com as categorias utilizadas nas competições. Vale ressaltar que estamos em um período de pandemia e, seguindo os protocolos de cuidados, estamos realizando nossos testes dentro de casa. Esperamos realizar, em breve, esses testes junto com vocês no nosso espaço!

Avaliação de Desempenho: a pontuação varia de 0 (péssimo) a 100 (fantástico) nas diferentes categorias.

• Tempo de permanência no ar: 85
• Velocidade de voo: 50
• Distância percorrida: 40
• Acrobacias e efeitos de voo: 30

Confira mais sobre os campeões das competições aqui.

Continue investigando

Gostou de fazer o planador? Quer fazer mais aerogamis? Visite nossos outros modelos através dos links abaixo:

• Aerogami: Avião Nakamura
• Aerogami: Avião Giroscópico
• Aerogami: Avião Dardo
• Aerogami: Avião Espião
• Aerogami: Borboleta Planadora
• Aerogami: Borboleta Pirueta
• Aerogami: Flecha Chinesa
• Aerogami: Avião Estabilidade
• Aerogami: Planador do mar

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Referências aerogamis

• CARLOS ALFREDO ARGUELLO. A CIENCIA DOS AVIOES DE PAPEL. Museu Dinâmico de Ciências de Campinas. Universidade Estadual de Campinas. Núcleo Interdisciplinar para Melhoria da Ciência. Campinas. 1986. 
• EIJI NAKAMURA. FLYING ORIGAMI. Origami from pure Fun to true Science. Japan Publications, Inc. San Francisco. California. 1972.
• O que é voo à vela? – Federação Brasileira de Voo em Planadores. Disponível em https://www.planadores.org.br/esporte/32/o-que-e-voo-a-vela . Acesso em 17/05/2021
• Planadores – Britannica Escola. Disponível em https://escola.britannica.com.br/artigo/planador/481380 . Acesso em 17/05/2021