Cada modelo de aeronave tem um limite de altitude, e esse limite depende praticamente da potência do motor. Monomotores, por exemplo, são os aviões menos potentes do mundo. O popular modelo agrícola Ipanema, da Embraer, chega a atingir 938 metros de altura. Já a maior altitude registrada foi de um potente supersônico militar soviético modificado, o MIG-25 ‘Foxbat’: em 1977, o piloto Alexandr Fedotov subiu a 37 quilômetros na atmosfera —um recorde na aviação mundial.
Os aviões nem sempre voam na altitude máxima. A altitude depende do tipo de viagem. O motor de um Airbus A350-800 pode subir a 13 quilômetros, por exemplo. Só que voos de modelos comerciais operam em altitude de cruzeiro —uma faixa entre os 10 e os 12 quilômetros de altura.
Essa altitude padrão é uma norma internacional baseada nos caprichos da natureza: a cada quilômetro que subimos, a temperatura da atmosfera cai cerca de 7°C. Essa diminuição drástica gera turbulência em voos. Só que, entre 10 e 12 quilômetros, a temperatura média é de -55°C —ela é praticamente constante nesses dois quilômetros. Por isso, essa faixa é a menos turbulenta, e é ali que os aviões comerciais trafegam.
A altitude de cruzeiro ainda é ideal para a economia de combustível. A velocidade é constante, e a resistência do ar é menor do que em lugares mais baixos – quanto mais alto, menos denso é o ar.
Como há milhares de aviões voando em uma faixa estreita ao mesmo tempo no planeta inteiro, todos devem respeitar uma norma internacional que prevê a separação de 300 metros entre uma aeronave e outra. Tanto na lateral quanto acima e abaixo. Essa separação é controlada por radares (nos aviões) e em solo (nas torres de controle).
Como o número de aviões só aumenta, já existem estudos para diminuir a separação para 100 metros. Mas não há motivo de preocupação: junto com estes estudos, as aeronaves estão cada vez mais modernas, equipadas com radares supersensíveis. Além disso, aviões comerciais trafegam em rotas pré-definidas —isso reduz a chance de colisão no ar.
Monomotores sofrem muita turbulência justamente porque a potência é tão inferior que eles não podem alcançar a faixa dos 11 quilômetros. É preciso encarar as diminuições drásticas de temperatura, os ventos inconstantes e a densidade atmosférica para voar abaixo da altitude de cruzeiro.
E os aviões militares costumam ter motores mais poderosos – só que a altura do voo depende da missão que a aeronave vai cumprir. Escapar dos radares, por exemplo, pode exigir altitudes maiores. Mas existe um truque mais eficiente para fugir do radar inimigo. Os aviões invisíveis são cobertos por um material (o nome e o tipo do material é um segredo da aeronáutica) que absorve o sinal e não o reflete de volta.
Potência máxima do motor
A não ser que o piloto queira bater um recorde de altitude, para qualquer avião decolar, é preciso que o motor esteja a pleno funcionamento. Afinal, as pistas de aeroportos não são infinitas, e em um determinado momento o avião precisará ter um motor potente para vencer o seu próprio peso (e consequentemente a força da gravidade) para subir.
O motor de um avião (independente do modelo) consegue ficar até dois minutos funcionando em sua potência máxima – a partir de dois minutos, ele pode esquentar-se a ponto de fundir.
Repare na próxima vez em que você estiver em um voo comercial: dois minutos após a decolagem, o barulho do motor diminui. O piloto costuma reduzir a potência do motor para cerca de 80% da capacidade máxima. Quando o avião alcança a altitude de cruzeiro, a potência diminui mais um pouco – vai para 65%. Ela continua constante até a aterrissagem, quando é reduzida ainda mais, e o comandante deixa a força da gravidade terrestre ajudar o avião a descer.
Teto operacional
Se o piloto é mais corajoso que o russo Alexandr Fedotov e sonha em bater o recorde de altitude (insuperável desde 1977), ele não vai decolar usando 100% da capacidade do motor. Senão, teria de acabar com a brincadeira aos dois minutos de voo, e o avião ainda poderia estar longe do seu teto operacional – a altitude máxima que ele consegue alcançar.
Para bater um recorde de altitude, ou pelo menos chegar ao teto operacional do avião, o piloto decola usando 80% ou 90% da capacidade máxima. Na cabine, ele fica de olho em dois indicadores do painel: um mostra a velocidade de subida, e outro define a altitude do avião naquele momento.
Quanto mais alto está o avião, mais rarefeito é o ar, e mais difícil fica para ele continuar subindo naquelas condições. Afinal, a densidade do ar ajuda o avião a subir. Se ele está rarefeito, é preciso usar o motor para continuar. Se o motor não é potente o suficiente, o avião vai perdendo velocidade e fica mais difícil avançar para o alto.
Invariavelmente, chega um momento em que o painel mostra que o avião parou de subir. É neste momento que o piloto aumenta gradualmente a potência do motor até chegar a 100%. Depois de dois minutos na capacidade máxima, a aeronave atinge o seu teto operacional e a potência tem de ser reduzida, ou senão o motor pode pifar – aí, só um paraquedas salva.
Consultoria: Mauricio Pazini Brandão, engenheiro aeronáutico do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), de São José do Campos (SP)
