Para que servem os túneis de vento?

Os túneis de vento nada mais são do que estruturas que propiciam a simulação do comportamento do ar em relação a diversos tipos de objetos, como aviões, carros e até mesmo na construção civil. A instalação permite observar o movimento do ar ao redor dos itens inseridos dentro dele, o que não é possível realizar facilmente em uma situação normal, por exemplo, quando uma aeronave está em pleno voo.

(Fonte da imagem: ShutterStock)

Além dessas aplicações, que têm um foco mais voltado para estudo e testes, esses túneis também são utilizados como um meio de entretenimento por algumas empresas. Exemplos disso são as estruturas que permitem simular situações de queda livre e planação no ar.

No meio comercial, esse tipo de construção é utilizado para testar o comportamento de automóveis, simulando-os em alta velocidade. Exatamente por conta disso, esses túneis também são empregados em larga escala por várias escuderias da Fórmula 1, permitindo a criação de carros mais estáveis e mais rápidos apenas por meio de alterações na aerodinâmica.

Pura diversão: se joga no ar!

Um exemplo de aplicação de túnel de vento é o que acontece com algumas escolas de paraquedismo: antes de saltar de um avião, os alunos em treinamento podem aprender instruções importantes utilizando esse tipo de instalação.

Como forma de ensinar novos paraquedistas ou apenas como uma maneira de apresentar um tipo diferente de diversão para as pessoas, existe o Wind Up: um simulador de queda livre desenvolvido pela empresa Dynamics, em parceria com o CNPq e com a FAPESP. O instrumento está localizado em São Paulo e custa 95 reais para cada dois minutos e meio de uso.

Setor automobilístico e simuladores de situações extremas

No setor automobilístico, a Ford é uma das empresas que utilizam mais fortemente esse tipo de estrutura para realizar testes em seus carros antes do lançamento. A sede da companhia localizada em Dearbourn, Estados Unidos, possui uma estrutura completa no quesito de túneis do vento.

Simulação sendo realizada em um dos túneis de vento da Ford (Fonte da imagem: Reprodução/Ford)

Essas estruturas permitem simular o comportamento do automóvel em situações extremas, como tempestades, neve e deserto. O túnel de número 8, como chamado pela empresa, apresenta uma hélice de sete metros de diâmetro, composta por 44 pás que produzem ventos de até 240 km/h.

As consequências impactadas no carro pelas tempestades simuladas são medidas por meio de uma balança com precisão para detectar desde o peso de uma moeda até cargas de 4 toneladas. Além disso, também são utilizados lasers para identificar o trajeto percorrido pelo ar ao redor do automóvel submetido aos testes.

Túneis de vento na Fórmula 1

Investimentos pesados em diversas tecnologias é uma premissa básica para qualquer companhia que queira ter uma participação de sucesso em corridas da Fórmula 1. Mais do  que se preocupar com a potência do motor, é preciso analisar o comportamento dos veículos nas pistas, trabalhando diretamente com a aerodinâmica dos carros.

Isso porque de nada adiantaria desenvolver motores extremamente potentes se o veículo não possuir uma estrutura estável ou um formato que seja capaz de amenizar a resistência do ar, por exemplo. Por conta dessas razões, os túneis de vento são amplamente utilizados nessa área, assim como você pode conferir neste vídeo da BMW Sauber, mostrando como a estrutura funciona na prática.

Aplicações feitas pela NASA

Como a instituição-modelo em relação a tecnologias relacionadas a aeronaves e suas variações, a NASA também possui estruturas específicas para testar os seus projetos utilizando túneis de vento, que simulam a geração de ventos a velocidades absurdas — assim como noticiado no começo do ano aqui no Tecmundo.

As instalações utilizadas pela NASA permitem que os engenheiros controlem as condições que afetam diretamente a aeronave. Essas estruturas puxam o ar externo jogando-o para dentro da área de testes e, então, empurram o vento para fora novamente, fazendo com que seja gerada uma recirculação de ar dentro do túnel.

Esquema mostra o projeto de um dos túneis de vento utilizados pela NASA (Fonte da imagem: Reprodução/NASA)

A figura acima demonstra a estrutura de um túnel de vento usado pelos especialistas da companhia. O grande ventilador (”Fan”), por meio do seu motor (“Drive Motor”), faz com que a circulação do ar se mantenha ativa.

Para você tenha uma noção real do tamanho dessa estrutura, compare o gerador de ventos (“Fan”) com o pequeno desenho chamado de “Model” nesta figura: ele representa a aeronave em teste. Todos os dados coletados são transmitidos para a sala de controle (“Control Room”), onde os engenheiros se encontram.