Hovercrafts: a história tecnológica brilhante dos aerobarcos [ilustração]

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Um hovercraft oferece uma solução para o transporte em superfícies difíceis, sendo uma ótima alternativa para atravessar regiões pantanosas, períodos de cheias, neve intensa e até mesmo para trafegar pela terra. Esse veículo, quando desenvolvido de maneira eficiente, não necessita de um motor muito potente e economiza quase 100% do combustível utilizado por um veículo do mesmo porte.

Além disso, eles causam menos danos ao ambiente, além de rodarem de forma mais suave do que qualquer barco, pois trafegam sobre a água e não através dela. Inclusive, devido a esse fato, o operador de um hovercraft não precisa se preocupar com a profundeza das águas ou com obstáculos ocultos.

Porém, nem sempre foi assim. Os hovercrafts passaram por um longo período de desenvolvimento e de aprimoramento para atingirem a eficiência apresentada nos tempos modernos. Abaixo, você vai conhecer a evolução desse meio de transporte, inicialmente aprendendo um pouco mais sobre como ele funciona.

O que é um hovercraft?

Um hovercraft (também conhecido como veículo de colchão de ar ou aerobarco) é um veículo que não trafega diretamente na água ou no solo, mas "flutua" sobre um colchão de ar pressurizado. Eles são capazes de deslizar sobre diversos tipos de superfície, como água, terra, neve, lama, pântanos, entre outros.

(Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Embora atualmente existam diversos modelos de hovercraft, o modo de funcionamento básico é semelhante entre eles. O colchão de ar é preso à embarcação por meio de uma saia de borracha flexível. Essa peça possui a função de evitar que o ar saia da parte inflável, além de absorver impactos enquanto o veículo está funcionando.

Entretanto, a saia não pode ser perfeitamente vedada, pois ela precisa fazer a emissão de um pouco do fluxo do ar para fora, de forma que o deslizamento seja mais fácil conforme a superfície pela qual o hovercraft deve se locomover. Além disso, dois grandes ventiladores (ou um propulsor para as embarcações de tamanho maior) são os responsáveis por levantar o veículo, enchendo o colchão inflável com ar, gerando uma alta pressão.

Já a movimentação é feita por outro motor (à hélice ou a jato), que faz a propulsão horizontal para a direção desejada. Um hovercraft pode atingir a velocidade de até 160 km/h. Como normalmente não há muito atrito entre a superfície e o veículo, pouca energia é necessária para a sua condução.

Um hovercraft de corrida (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Um hovercraft não é capaz de subir superfícies escarpadas (com inclinações de 20° ou mais) ou por terrenos acidentados, com arbustos ou grama alta, por exemplo. Da mesma forma, eles não são capazes de atravessar locais com objetos cortantes ou pontudos (como rochas), pois pode sofrer danos no colchão de ar ou na saia de borracha.

O sistema de direção do hovercraft também torna difícil atravessar trechos muito apertados. Além disso, terrenos extremamente inclinados também podem representar um problema, pois a falta de atrito pode fazer com que ele vá de um lado para o outro sem direção.

Qual o impacto dele no ambiente?

A pressão exercida pelo colchão de ar do hovercraft é menor do que aquela realizada por um pássaro de porte pequeno. Além disso, eles podem atravessar vegetação delicada e até mesmo passar por pequenos animais sem causar qualquer tipo de dano. Outro ponto que vale ressaltar é que ele consome menos combustível do que diversos meios de transporte, o que representa menos poluentes na atmosfera.

(Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

O sistema de combustível do hovercraft é armazenado inteiramente dentro do casco e possui praticamente nenhum risco de vazar ou derramar no ambiente. Adicionalmente, como todos os componentes mecânicos são instalados na parte superior do casco e ele não entra em contato direto com a água, quase nenhum barulho é transmitido abaixo dela.

Para que os hovercrafts são utilizados?

Atualmente, os hovercrafts são empregados em vários setores. Eles são utilizados para fins militares e de resgate, especialmente pelo fato de esse tipo de veículo não ser dependente do terreno ou das condições climáticas para poder operar. Dessa forma, eles são capazes de entrar em lugares nos quais muitos outros meios de transporte não conseguiriam atingir.

Alguns hovercrafts são utilizados por organizações ambientais em águas sensíveis, como rios, pântanos e regiões lodosas. Isso ocorre pelo fato de que esse meio de transporte possui um risco menor de causar danos às formas de vida presentes embaixo da superfície. Há também o emprego deles em travessias, como Ferry Boats.

Hovercraft para resgates (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Esse uso ocorre especialmente pelo fato de que mesmo águas agitadas não podem balançar tanto um hovercraft como aconteceria com um barco, por exemplo. Alguns também são utilizados como veículos para entretenimento.

Como tudo começou?

Pode-se dizer que a história do hovercraft começou em 1716, na Suécia. Lá foi criado o primeiro modelo de um desses veículos, com a aparência semelhante à de um barco de cabeça para baixo. Para o seu funcionamento, o operador deveria utilizar uma espécie de pedal para forçar a entrada de ar embaixo da embarcação, fazendo com que ele flutuasse.

Entretanto, esse modelo nunca chegou a ser construído pelo fato de que seria preciso muito trabalho por parte do condutor para forçar a entrada de todo o ar necessário para erguê-lo. No século seguinte, muitos projetos de hovercraft foram patenteados por toda a Europa, mas nenhum deles saiu dos papéis.

Até a invenção do motor não houve uma maneira de criar um mecanismo que fosse capaz de exercer uma pressão de ar capaz de levantar um barco.

O primeiro hovercraft funcional

Em 1915, o austríaco Dagobert Müller von Thomamühl, um oficial da marinha, montou o primeiro veículo funcional para operar na água de maneira semelhante a um hovercraft. Ele chamou a sua criação de "Versuchsgleitboot System Thomamühl", e ela foi utilizada pelo Império Austro-Húngaro no período de 1915 e 1916.

O seu formato era semelhante ao de um grande aerofólio, que criava uma área de baixa pressão abaixo da asa, funcionando mais ou menos como uma pequena aeronave. A embarcação era movimentada por quatro motores de avião que direcionavam dois propulsores marítimos submersos.

(Fonte da imagem: Eugen Savoyen)

Além disso, um quinto motor era responsável por encher a frente da embarcação de ar, de forma a aumentar a pressão abaixo dela e melhorar a "flutuação". Entretanto, o projeto só era capaz de manter essa operação em movimento e não era capaz de funcionar em águas rasas (era necessária certa profundidade para a movimentação) e muito menos em terra ou outras superfícies.

O objetivo principal desse "hovercraft" era ser utilizado na guerra. Assim, a embarcação era ágil, atingindo até 60 km/h, e foi equipada com metralhadoras e torpedos. A área de atuação do veículo era no Mar Adriático, mas como ele não chegou a ser utilizado em combate, à medida que a guerra prosseguiu, o modelo foi deixado de lado e os seus motores foram devolvidos à Força Aérea.

Teoria formal e projetos iniciais

Porém, mesmo com o primeiro protótipo funcional de um veículo semelhante ao hovercraft não saindo conforme o esperado, em 1927 o cientista soviético de foguetes Konstantin Tsiolkovsky colocou em pauta a teoria de uma condução movida por colchão de ar. A discussão apareceu no seu livro chamado "Air Resistance and The Express Train".

Nele, foram descritos os métodos teóricos de cálculo necessários para criar um protótipo de um método de transporte que funcionasse com um colchão de ar. Quando a Primeira Guerra Mundial acabou, começaram novamente os desenvolvimentos de alguns modelos de mecanismo com baixo atrito para a movimentação na água.

O soviético Rostislav Alexeyey desenhou uma série de protótipos experimentais que nunca chegaram a entrar em produção. De uma maneira geral, pode-se dizer que a todos faltava um mecanismo específico para fazer com que eles flutuassem, utilizando para a tarefa asas e motores de avião. Embora isso já fosse uma evolução para o modelo, nenhum deles ainda podia ser classificado como hovercraft de fato.

As primeiras melhorias

Em 1931, o engenheiro Toivo J. Kaario, inspetor-chefe da empresa Valtion Lentokonetehdas, começou a desenvolver um veículo que utilizava um colchão de ar. Em seguida, ele não só montou a sua invenção, como recebeu a patente pelo sistema. Dessa forma, Kaario é considerado o criador do primeiro modelo funcional de veículo de efeito solo.

(Fonte da imagem: Axis History Forum)

O Pintaliitäjä (ou "planador de superfícies", em uma tradução livre) foi testado no gelo em 1935. O segundo protótipo de Toivo J. Kaario já era capaz de flutuar, mas não era muito resistente. Em 1936, o engenheiro montou um modelo com uma saia embaixo do barco e com um motor da Harley-Davidson.

Já em 1939, Toivo J. Kaario criou um "hovercraft" com motor da Porsche, que chegava a 80 km/h com dois passageiros. No entanto, ele tinha problemas relacionados à vibração durante a movimentação.

Os modelos de Vladmir Levkov

Ainda na década de 30, mais precisamente em 1935, começaram as tentativas de construir um tipo diferente de veículo com colcão de ar, realizadas pelo engenheiro soviético Vladmir Levkov. O novo modelo, chamado L-1, era basicamente uma embarcação com dois cascos esguios e paralelos, fixados lado a lado e impulsionados por três motores.

O L-1 (Fonte da imagem: Soviet Hammer)

Os testes do modelo duraram 10 dias e os resultados foram considerados satisfatórios. Então, em 1937 foi construído o L-5 para propósitos militares. Ele era capaz de alcançar a velocidade de 130 km/h e possuía na sua estrutura uma metralhadora e um torpedo. Mais para o final da década de 30, outro modelo foi criado para treinamento e patrulha, chamado L-9.

Entretanto, a despeito de o seu projeto ter parecido um sucesso, Vladimir Levkov percebeu que os seus hovercrafts tinham alguns problemas. Foi relatado que a pressão embaixo da embarcação era muito baixa devido às fugas de ar pelas aberturas do colchão, o que reduzia a sua capacidade de carregar peso.

O L-5 (Fonte da imagem: Soviet Hammer)

Além disso, os vapores produzidos pelos motores limitavam a visibilidade do operador. Outro problema reportado foi que o impacto contra as ondas eventualmente resultavam em danos ao veículo. Adicionalmente, como os motores eram colocados na posição horizontal, eles não eram suficientemente refrigerados, causando superaquecimento se a embarcação fosse mantida em uso por muito tempo.

Como resultado, uma série de designers trabalhou para resolver os problemas encontrados nas unidades, mas descobriram que não seria uma tarefa simples (ao menos na época).

O GlideMobile

A partir da década de 40, o engenheiro naval norte-americano Charles Joseph Fletcher começou a trabalhar em uma embarcação movida por colchão de ar. O projeto foi concluído em 1953 e ele o chamou de “GlideMobile”. O primeiro teste prático do hovercraft foi realizado em 1959 no lago “Beisers Pond” em Nova Jérsei.

(Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Na ocasião, o Departamento de Guerra dos Estados Unidos classificou a invenção como um projeto secreto. O GlideMobile foi o primeiro veículo do estilo que efetivamente pôde ser chamado de hovercraft, e Charles Joseph Fletcher é conhecido por muitos como o criador desse tipo de embarcação.

Um hovercraft nos moldes modernos

Embora o GlideMobile tenha sido o primeiro veículo com o funcionamento de um hovercraft, os projetos montados com os princípios modernos de uma dessas embarcações são de autoria do engenheiro inglês Sir Christopher Cockerell. Ele construiu vários modelos ao longo da década de 50 e foi o primeiro a obter sucesso com a instalação apropriada da saia de borracha no dispositivo.

Christopher Cockerell foi o responsável pelo desenvolvimento do conceito principal que faltava para que os hovercrafts fossem capazes de flutuar sobre a superfície como ocorre nos modelos modernos. Através de um experimento caseiro, o engenheiro foi capaz de chegar a um mecanismo que seria capaz de “prender” o ar em alta pressão dentro do colchão do hovercraft, proporcionando toda a força necessária para levantá-lo.

(Fonte da imagem: The Telegraph)

Assim, ele foi o primeiro a empregar a pressão do ar em vez de uma corrente de ar como o princípio para fazer com que o hovercraft flutuasse. Os modelos construídos pelo engenheiro possuíam um motor desenvolvido para fazer com que o ar circulasse da parte frontal da embarcação para um espaço abaixo dela, o que proporcionava tanto impulso para que o veículo subisse quanto propulsão.

Da mesma forma como ocorreu com o GlideMobile, o projeto de Christopher Cockerel foi classificado como ultrassecreto pelo Governo Britânico. Porém, não houve interesse pelas forças militares na ocasião e a invenção foi colocada à disposição do público. Então, em 1958, o engenheiro conseguiu receber investimento para a construção de um modelo em escala real.

(Fonte da imagem: Wikipedia)

Como resultado, após uma parceria com a empresa Saunders Roe, o SR.N1 (sigla para Saunders Roe Nautical 1) foi desenvolvido em 1959 e realizou os seus primeiros testes ainda nesse ano. Como resultado, apesar de o hovercraft ter obtido sucesso na sua navegação, alguns problemas foram detectados e, entre as modificações que foram observadas como necessárias, estava a saia de borracha que passaria a ser incorporada nos modelos futuros da empresa.

O “aeromobile”

Em 1959, o médico e engenheiro norte-americano Dr. William R. Bertelsen criou o seu primeiro modelo de hovercraft, chamado “Aeromobile 35-B”. Esse foi o primeiro deles a trafegar por terra, além de ser capaz de flutuar sobre outros tipos de terreno e ter a capacidade de transportar o condutor e mais um passageiro.

(Fonte da imagem: Popular Science, julho de 1959)

O desenvolvimento do veículo começou no início da década de 50, inspirado por diversas pesquisas sobre embarcações movidas por pressão de ar. Como o inventor era um médico que exercia a prática em zonas rurais, ele estava em busca de um meio de transporte capaz de levá-lo até os seus pacientes, independente das dificuldades do terreno.

O “aeromobile” do Dr. Willian R. Bertelsen foi uma grande inovação para a época, pois se tratava de um “carro” que conseguia trafegar sem rodas e por diversas superfícies, além de não sofrer influência de condições climáticas para fazer a sua movimentação.

Ainda em 1959, a Universidade de Princeton desenvolveu um modelo de hovercraft que foi chamado, sugestivamente, de “Disco Voador”. Esse veículo era circular e utilizava, para o seu funcionamento, um motor elétrico de avião para fazer a sua propulsão. Embora ele aguentasse passageiros, não havia um lugar para eles no seu design.

(Fonte da imagem: Popular Science, julho de 1959)

Modelos da década de 60

Com todos os problemas detectados nos primeiros modelos de hovercraft efetivamente montados, muitas melhorias foram implementadas, fazendo com que eles se tornassem um meio de transporte eficiente. Uma das suas principais vantagens estava no fato de eles atingirem altas velocidades e serem capazes de operar tanto em terra quanto na água.

Assim, na década de 60 foram criados vários modelos de hovercraft. Entre eles, podemos citar o “Cushioncraft”, que foi um veículo circular desenvolvido por Desmond Norman e John Britten. O protótipo foi criado para estudar o potencial desse tipo de veículo para carregar bananas nas plantações presentes no sul de Camarões.

(Fonte da imagem: Bartie´s World)

Posteriormente, a empresa fez investigações em outros países e territórios, considerando que esse tipo de meio de transporte poderia revolucionar locais onde as estradas eram raras (e com alto custo de construção) e os rios não podiam ser navegados sazonalmente. Ainda nos anos 60, estudantes da Universidade de Princeton desenvolveram o P-GEM, que também era um modelo circular.

P-GEM (Fonte da imagem: Abandoned & Little-Known Airfields)

Houve inovações também nos modelos de hovercraft, como a “Hover Scooter” desenvolvida pelo engenheiro norte-americano Charles Rhoades. O veículo se movimentava sobre um colchão de ar e a propulsão era realizada por um motor de moto com 250 cilindradas.

Hover Scooter (Fonte da imagem: CorbisImages)

Em 1962, o hovercrafts começaram a ser utilizados para o transporte de pessoas entre o Reino Unido e a França com o modelo Vicker-Armstrong VA-3. O serviço suportava 24 passageiros no máximo e fazia 12 viagens por dia. Assim como o SR.N1, esse hovercraft ainda não contava com a saia de borracha, o que fazia com que ele aguentasse uma carga mais limitada.

Vicker-Armstrong VA-3 (Fonte da imagem: James´ Hovercraft)

Além desses, ainda merecem destaque o SR.N4 e o SR.N5 da Saunders Roe. Inclusive, o SR.N4 possuía os modelos Mark I e Mark II com mais de 39 metros de largura e o Super 4 (ou Mark III) com aproximadamente 56 metros, que foi o maior hovercraft já criado para o transporte passageiros.

SR.N4 (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

O SR.N4, serviu como um Ferry Boat para pessoas e para carros entre as cidades de Calais e Dover de 1968 até 2000 (quando foi oficialmente tirado de circulação).

Principais ocorrências dos anos 70

No início dos anos 70, hovercrafts de pequeno porte passaram a ser utilizados como veículos para resgate na Finlândia, especialmente em operações nas estações em que a ocorrência de lodo é maior na região. Além disso, esse é um período marcado por problemas sofridos por esse tipo de veículo, especialmente relacionados a danos na saia de borracha do equipamento.

Dessa forma, as especificações para evitar esse tipo de problema foram melhoradas e os aprimoramentos passaram a ser aplicados tanto em modelos antigos quanto nos que foram desenvolvidos durante essa década. Em 19 de Abril de 1977, foi inaugurado um tipo chamado de “Côte d’Argent”, criado pela empresa francesa SEDAM.

(Fonte da imagem: L´Aérotrain et Les Naviplanes)

Em maio, a companhia desenvolveu o Naviplane N500-02, com 50 metros de comprimento, para a Seaspeed. Em 17 de agosto de 1979, esse modelo teve problemas devido a uma falha no motor, e a empresa trabalhou em soluções para os reparos já no começo dos anos 80.

Evolução e tempos modernos

Desde o início dos anos 80, cada vez mais hovercrafts passaram a ser empregados, especialmente no transporte de passageiros (como Ferry Boats) e para fins militares. Esse também foi um período no qual muitos sofreram danos estruturais, gerando ainda mais soluções para aprimorar o design dos veículos.

A década de 90 foi marcada por hovercrafts empregados em testes para fins militares. Em 1998, o Serviço Postal norte-americano passou a utilizar esse meio de transporte para levar cargas, correspondências e pessoas entre a cidade de Bethel (no Alasca) e oito vilarejos localizados ao longo do rio Kuskokwim.

Molly Rayner (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Além disso, várias embarcações desse estilo passaram a ser utilizadas comumente por equipes de resgate (para acidentes ocorridos na água). Como um exemplo, podemos citar o Molly Rayner, um hovercraft de resgate que atua na costa do Reino Unido desenvolvido para operar em águas agitadas e condições pelas quais seria impossível conduzir um barco (como bolsões de lama).

Entre os projetos desenvolvidos para a indústria militar, merece destaque o projeto Zbur-class, que faz parte de uma variação moderna do hovercraft chamada LCAC (do inglês Landing Craft Air Cushion) e é o maior da categoria.

LCAC Russo (Fonte da imagem: Wikimedia Commons)

Outro exemplo moderno de hovercraft são aqueles utilizados pelo corpo de bombeiros da Bavária e em outras partes da Europa, empregados em resgates (na água e no gelo).

Por que hovercrafts não são populares no Brasil?

Apenas por questões de terreno. No Brasil, apesar de termos uma grande bacia hidrográfica, as rodovias são muito mais utilizadas para o transporte de cargas (e de pessoas). Além disso, não sofremos com intempéries climáticas, como neve, e nem há grandes regiões que ficam congeladas ou inatingíveis no inverno.

Ainda assim, algumas dessas embarcações já são utilizadas na região do Amazonas (inclusive com produção nacional) e do Pantanal. Porém, talvez no futuro mais hovercrafts venham a ser empregados em operação no território brasileiro.