A norte-americana Boom Supersonic revela que, durante o Voo 8 de sua aeronave supersônica XB-1 de testes de tecnologias, lançou uma série de avaliações de um novo material, inspirado em pele de tubarão.
A avaliação se deu em colaboração com a Unidade de Inovação em Defesa (DIU), que é a organização do Departamento de Defesa (DOD) dos Estados Unidos focada em acelerar a adoção de tecnologia comercial e de uso duplo (militar e civil), e com o Escritório de Energia Operacional da Força Aérea (SAF/IEN), que é o escritório da Força Aérea dedicado a aumentar a capacidade operacional através do uso eficiente de energia.
Embora a Força Aérea não tenha financiado esse esforço específico, eles estavam dispostos a permitir o uso de seu veículo de contrato existente para que os testes fossem realizados. A Boom aplicou o material, semelhante a um filme, na parte inferior traseira do XB-1 e testou sua durabilidade em velocidades transônicas e supersônicas.
Desenvolvido pela MicroTau na Austrália, o material inspirado na pele de tubarão reduz o arrasto, o que, por sua vez, pode reduzir o consumo de combustível, as emissões de carbono e os custos operacionais. Em aeronaves, os microcanais são sulcos microscópicos na superfície que reduzem o atrito da superfície ao suavizar o fluxo de ar turbulento.
A MicroTau está desenvolvendo um material durável para sobreviver aos ambientes severos experimentados na aviação. O filme é projetado para ser instalado, mantido e eventualmente removido de forma eficiente e eficaz, em alinhamento com os cronogramas de manutenção da aviação existentes.
No outono de 2024, a equipe do XB-1 aplicou partes do material na parte inferior traseira em uma superfície pintada e não pintada (titânio). Foram testados várias partes com uma área total de 0,5 m² (5,4 pés quadrados).
O material desenvolvido na Austrália se tornou parte do programa de teste de voo para o XB-1, o primeiro jato supersônico desenvolvido de forma independente no mundo, a partir de uma conexão mútua entre MicroTau, Boom e DIU.
No início de 2023, o SAF/IEN e o DIU selecionaram a MicroTau para desenvolver uma tecnologia comercialmente viável para reduzir o arrasto e, portanto, o consumo de combustível, que pudesse ser implementada em várias aeronaves da Força Aérea dos EUA, incluindo o C-17 Globemaster III e o C-130 Hercules (aeronaves de transporte militar), bem como o KC-135 Stratotanker (avião tanque de reabastecimento aéreo).
A MicroTau também foi escolhida para testar e fornecer essa solução para o C-130J Super Hercules. Essas aeronaves de transporte militar são capazes de velocidades subsônicas de menos de Mach 0,8 (80% da velocidade do som).
A missão do DIU é facilitar a rápida transição de tecnologias comerciais para o DOD por meio de parceiros da indústria e múltiplos escritórios do DOD. O DIU ajudou a identificar a oportunidade de testar a durabilidade dos microcanais no XB-1 em velocidades mais altas, nos regimes de velocidades quase transônicas (Mach 0,8 a 1,2) e supersônicas (acima de Mach 1,0).
Como os outros testes da MicroTau são realizados apenas em aeronaves subsônicas, validar as descobertas da MicroTau em velocidades mais rápidas foi vital.
Os tubarões têm aperfeiçoado seu design de microcanais por milhões de anos. Sua pele é coberta por pequenas escamas semelhantes a dentes, que ajudam a deslizar pela água com uma eficiência impressionante. Essas escamas de microcanais apontam em direção à cauda e ajudam a reduzir o atrito da água circundante quando o tubarão nada.
A ciência por trás dos microcanais existe há mais de 40 anos. A pesquisa original foi conduzida pelo Centro de Pesquisa Langley da NASA nos anos 1970 e explorada por pesquisadores aeroespaciais, bem como pela indústria marítima.
A MicroTau nasceu da necessidade de soluções na aviação de defesa e comercial para melhorar a eficiência do consumo de combustível. Em 2015, Henry Bilinsky, da MicroTau, inventou um método escalável para imprimir microestruturas de microcanais de pele de tubarão que reduzem o arrasto, e essa tecnologia agora voou milhares de horas de voo em aeronaves ao redor do mundo.
“Do ponto de vista geral, nosso produto Riblet Package pode potencialmente economizar até US$10 bilhões em combustível anualmente para a indústria da aviação”, explica Henry Bilinsky, fundador e CEO da MicroTau. “Devido às economias de custo de combustível, nossos clientes na aviação comercial podem esperar um aumento de lucro de cerca de 20 por cento.”
O objetivo final dos testes da MicroTau era minimizar o risco da tecnologia para aeronaves da Força Aérea dos EUA e aplicações comerciais, além de seu potencial uso no avião supersônico comercial da Boom, o Overture. A equipe da MicroTau examinou dados durante os testes de voo para garantir que seus extensos resultados de laboratório pudessem ser traduzidos para o mundo real.
Após os voos de teste do XB-1 em velocidades subsônicas e transônicas, a equipe da Boom realizou observações e retornou dados fotográficos à MicroTau, detalhando o desempenho de durabilidade dos filmes de teste nessas velocidades. A durabilidade e adesão atenderam às expectativas estabelecidas nos testes da MicroTau em aeronaves comerciais, com os filmes tendo suportado essas condições confortavelmente sem degradação observável.
Nos voos 12 e 13, o XB-1 alcançou velocidades supersônicas sobre o deserto de Mojave no mesmo espaço aéreo histórico onde Chuck Yeager quebrou pela primeira vez a barreira do som em 1947. Junto estavam os filmes de teste do Riblet Package da MicroTau, também quebrando a barreira do som pela primeira vez.
As equipes ficaram satisfeitas ao relatar que esses testes não resultaram em nenhuma degradação macroscópica, nem levantamento do filme da superfície do XB-1, apesar das condições extremas. É o resultado mais perfeito possível.
Dependendo dos resultados dos testes, frotas de aeronaves em todo o mundo podem um dia deslizar pelos céus com a facilidade de um tubarão, graças à inovação combinada da natureza e da tecnologia.
Informações da Boom Supersonic