Imagens de F-35B operando à noite fazem parecer que a pós-combustão é usada no modo vertical, mas a verdade é mais interessante.
Por Thomas Newdick
Um caça furtivo F-35B conduzindo pousos verticais ou verticais no convés de um navio de guerra à noite é um espetáculo para ser visto. Talvez o aspecto mais dramático deste espetáculo audiovisual seja o “pilar de impulso” vertical sobre o qual o jato pousa enquanto desce para o convés. Mas embora pareça muito com uma pluma de pós-combustão, e muitos nas redes sociais pensem que é isso, o F-35B na verdade não ativa essa função quando opera no modo vertical.
O efeito, como pode ser visto na foto no início deste artigo mostrando um F-35B no porta-aviões da Royal Navy HMS Prince of Wales, produzido quando uma câmera altamente sensível com pouca luz capta o gás muito quente que é bombeado do bocal traseiro do F-35B ao pousar à noite.
Um rápido aparte sobre pós-combustores para deixar todos atualizados. Muitas aeronaves militares de alto desempenho, incluindo o F-35B, os apresentam. Eles injetam combustível em um combustor no tubo de jato atrás da turbina, para um aumento significativo no empuxo quando necessário, embora ao custo de um aumento drástico no consumo de combustível e na assinatura infravermelha.
Sabemos, claro, que o motor do F-35B já produz muito calor. No passado, os revestimentos do convés e alguns elementos estruturais dos navios tiveram que ser modificados para lidar com isso. Mesmo sem o pós-combustor, o motor Pratt & Whitney F135 gera uma quantidade impressionante de empuxo para operações de decolagem curta e pouso vertical (STOVL), exclusivas da variante F-35B da aeronave.
Um vídeo mostra um piloto de testes do Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA realizando o primeiro pouso vertical noturno de um F-35B a bordo do USS Wasp em 14 de agosto de 2013:
War Zone conversou com um ex-piloto experiente de F-35B, que prefere permanecer anônimo, para obter uma melhor compreensão das tecnologias e desempenho envolvidas nas operações STOVL.
Em primeiro lugar, o piloto nos deu uma ideia da quantidade de empuxo com que estamos lidando no modo STOVL.
A variante do motor F135 usado no F-35B, em empuxo seco (sem pós-combustor que consome muito combustível acionado), desenvolve cerca de 18.500 libras de empuxo quando em modo STOVL. É esse gás quente que pode ser visto nas imagens acima e em outras semelhantes. O escapamento vetorial na versão F-35B é conhecido como Bocal Giratório de 3 Rolamentos ou 3BSN. Embora o piloto possa selecionar estágios separados (zonas) de pós-combustão para um grande ganho de empuxo no modo de voo convencional, é muito mais difícil modular com precisão para as operações STOVL mais delicadas.
Ao mesmo tempo, para operações STOVL, o F-35B é equipado com um Rolls-Royce Lift Fan, um ventilador contra-rotativo de 50 polegadas e dois estágios acionado por um eixo do motor principal. O Lift Fan produz uma quantidade semelhante de impulso ou seja, cerca de mais 18.500 libras.
Além disso, adicione os dois escapes laterais de segurança que transmitem mais gases de escape quentes do motor principal para estabilidade adicional, gerando entre 1.800 libras e 2.000 libras de empuxo cada.
Tudo isso representa pouco mais de 40.000 libras de empuxo total. Sem pós-combustão.
“Há uma reserva que permite ao jato ajustá-la automaticamente ao longo da vida útil do motor para mantê-lo nesse nível”, explica o piloto. “Dito isto, já existem problemas com a vida/fadiga prevista. Portanto, uma nova atualização de motor está chegando.”
Ao pairar, o peso máximo do F-35B é limitado a 38.850 libras para garantir que haja impulso extra para fornecer flexibilidade e amortecer o pouso.
Menos óbvio, talvez, seja o trabalho do sistema de controle de voo para gerenciar a transição do jato para o modo vertical e depois ajudar a colocá-lo com segurança no convés.
“Desacelerando para pairar, a aeronave está cerca de 11 graus com o nariz para cima”, continua o piloto. “À medida que a aeronave entra no regime a jato (JB), a atitude muda progressivamente até 1,8 graus com o nariz para cima. Portanto, uma grande mudança à medida que você desacelera, tudo isso é controlado pela divisão de impulso entre o bocal giratório de 3 rolamentos (3BSN) na parte traseira e o ventilador de elevação. Então, conforme o piloto comanda uma descida do hover até a plataforma, a divisão de empuxo aumenta a atitude de 1,8 para 3,8 graus com o nariz para cima para levar em conta as plataformas inclinadas ou uma plataforma de inclinação, garantindo que as rodas principais toquem o solo antes da roda do nariz .”
O oposto acontece quando o piloto comanda o F-35B para acelerar para fora do voo pairado e para o modo de voo convencional. “O caça começa a 1,8 graus com o nariz para cima e conforme você entra em vôo semi-jato em torno de 60 Knots, a atitude aumenta para 11 graus com o nariz para cima para fazer a asa suportar parte da carga de sustentação e reduza a quantidade de empuxo do motor exigida pela combinação Lift Fan e 3BSN no eixo vertical. Eventualmente, o impulso do Lift Fan é reduzido e é alcançada uma velocidade que permite que a aeronave seja convertida do modo STOVL para o modo CTOL [decolagem e pouso convencional] como um caça convencional de asa fixa.”
“É incrivelmente inteligente”, entusiasma-se o piloto.
Mais inteligente ainda é uma variação da recuperação vertical vista na foto no início desta história, o Shipborne Rolling Vertical Landing (SRVL), um conceito sobre o qual você pode ler mais aqui e aqui.
Uma recuperação padrão do F-35B envolve o jato sendo trazido ao lado do navio em um voo pairado, transladando-se lateralmente sobre o convés, antes de descer suavemente para pousar. A vantagem desta manobra é o aumento da segurança, devido às baixas velocidades envolvidas, sem necessidade de desacelerar até parar com recurso aos travões.
Em contraste, o SRVL faz uso de uma combinação de sustentação motorizada e asa para fazer um pouso rolante, com o F-35B então parado usando seus freios. De acordo com a Marinha Real, “Um SRVL usa uma abordagem diferente, com o jato usando um padrão de pouso mais convencional, aproximando-se do navio pela popa, em velocidade, usando o impulso do bocal e a sustentação criada pelo ar sobre as asas para pousar e parar o mais rápido possível.”
Um vídeo do simulador Shipborne Rolling Vertical Landing nas instalações da BAE Warton no Reino Unido:
A principal vantagem de um SRVL é que o F-35B pode retornar ao navio com uma carga mais pesada de combustível e/ou armas. Caso contrário, as reservas caras poderão ter de ser lançadas ao mar se não forem gastas. Espera-se que a manobra SRVL permita que o F-35B pouse de volta no navio com um ganho de carga útil de 2.000 libras, equivalente a quatro bombas guiadas com precisão Paveway IV.
TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: DAN
FONTE: The WarZone