Como o avião voa?

Se hoje você consegue viajar de avião por milhares de quilômetros, agradeça ao Sir Isaac Newton (1643 - 1727). As leis de movimento de Newton nos ensinam que é necessária uma troca de forças para manter o movimento. Em um avião, a troca de impulsos é feita pelas asas, as quais  conduzem o ar para o chão. Neste momento, a Terra reverte o movimento. Esse princípio faz o ar circular, e assim um avião, um helicóptero, um pássaro, voam.

Enquanto o avião voa, ele briga contra o movimento induzido do vento, mais simplificado, o movimento do vento que vem de frente para o avião (proa).  Mas há outros movimentos do ar: existe um em sentido de relógio ao redor da nave. O ar vai para cima, na frente, para baixo do avião e atrás dele. A ascensão do avião é igual a diferença entre esses movimentos.

Contudo o grande segredo do avião está nas asas. Consideremos uma corrente de ar em torno da asa de um avião em voo.

O perfil da asa, e as linhas de ar circulando ao redor dela são mostradas na figura. As asas têm uma forma tal, que a distância total percorrida pelo ar em sua face superior é maior que na inferior ¾ ela é abaulada. Assim, a velocidade do fluxo de ar sobre a asa tem de ser maior do que sob a mesma, o que origina na parte superior uma pressão mais baixa.

Essa diferença de pressão exercida sobre a face inferior da asa resulta numa força de baixo para cima, que sustenta o avião no ar (essas forças estão representadas por setas na ilustração acima e recebem o nome de sustentação).  Este princípio é conhecido como o Princípio de Bernoulli, físico suíço (1700-1782), que o descobriu. Esse princípio é de caráter geral e se aplica a todas as espécies de movimentos de fluidos.

Além da configuração da asa, é preciso contornar o problema da resistência do ar. Para isso, a aeronave precisa ser impulsionada por hélices, foguetes ou turbinas. Essas últimas executam duas ações: primeiro, sugam o ar para dentro com uma grande hélice, como um exaustor gigante.
Depois de sugar o ar, as turbinas expelem esse ar do outro lado, comprimido e acelerado por várias hélices menores. O ar supercomprimido e acelerado que sai da turbina gera uma força em sentido oposto, que "empurra" o avião pra frente fazendo-o vencer a resistência do ar

Portanto, para um avião voar em uma velocidade constante, nós temos quatro forças atuando sobre ele, a tração (gerada pelo motor), o arrasto (que é a força do vento que se opõe ao movimento), o peso e a sustentação.

O helicóptero também tem asas, são móveis, são as pás do seu rotor. O que um helicóptero comum não tem, são hélices de impulsão. As hélices colocadas na parte posterior do helicóptero são apenas para impedir a rotação do corpo dele, em sentido oposto ao do rotor.