Hélices à imaginação

Dois engenheiros canadenses acabam de vencer um desafio aberto desde 1980: o de construir um helicóptero movido apenas a força humana

Por Mario Mele

PROF.PARDAL: Imagens da criação de Todd

DEMOROU 33 ANOS até que alguém conseguisse criar um helicóptero propulsionado somente pela força humana, capaz de permanecer no ar por mais de 60 segundos e a uma altura mínima de três metros. Além disso, o aparelho tinha que utilizar uma área de até 100 metros quadrados para voar.

O desafio descrito acima fazia parte das normas de uma competição conhecida como Sikorsky Human Powered Helicopter (ou Helicóptero Movido à Força Humano) – nome dado em homenagem ao russo Igor Sikorsky, que desenhou e voou com o primeiro helicóptero da história. Segundo Mike Hirschberg, da Sociedade Norte-Americana de Helicópteros (AHS), organizadora do evento, a intenção era estimular a criatividade de jovens engenheiros em trabalhos em equipe.

O objetivo tem dado certo: criada em 1983, a Sikorsky Human Powered Helicopter atraiu a atenção de alguns californianos em 1989, que construíram um “helicóptero manual e tripulado” que planou oito segundos. Na década seguinte, projetistas japoneses apresentaram um aparelho que ficou 20 segundos sem tocar o chão. No entanto, entre 1994 e 2011, nenhum outro projeto decolou. Foi então que a AHS teve a ideia de pagar US$ 250 mil a quem finalmente conseguisse cumprir os termos do desafio.

Na época, o engenheiro canadense Todd Reichert, ciclista e PhD em aerodinâmica, tinha acabado de divulgar seu Snowbird, um veículo aéreo do tipo “ornitóptero”, cujo voo é mantido com o bater das asas, como um pássaro gigante. Sua invenção parecia com a que o italiano Leonardo da Vinci bolara no século 15: pedais conectados a uma série de polias permitiram a Todd voar a bordo de sua engenhoca sobre um campo no Canadá, mas somente por 19 segundos. O upgrade na premiação motivou Todd a não abandonar suas pesquisas. Ele e seu parceiro de projetos, Cameron Robertson, riscaram então novas ideias de um helicóptero sem motor batizado de Atlas. Em seguida, a dupla fundou a AeroVelo para formalizar a “companhia aeroespacial” e anunciar a campanha no site Kickstarter, na tentativa de arrecadar US$ 30 mil para tirar o Atlas do papel – e do chão.

Foi uma corrida contra a gravidade e o tempo. Um grupo de estudantes da Universidade de Maryland (EUA) também já estava adiantado em um helicóptero semelhante chamado Gamera, que no ano passado voou por 65 segundos, só que numa altura dez centímetros mais baixa que a exigida. Até que no último mês de junho Todd pedalou forte o exótico “quadricóptero” e manteve um voo de 64 segundos a 3,35 metros de altura. Foi o suficiente para a AeroVelo receber o certificado de campeão do Sikorsky e embolsar os US$ 250 mil. A AHS garantiu que, em breve, lançará um novo desafio, com alta premiação em dinheiro e no melhor estilo Professor Pardal.

> A variação da pressão do ar é o que mantém uma aeronave voando. No caso de um helicóptero, as hélices fazem com que o ar passe mais velozmente em cima, criando alta pressão embaixo. Por meio da rotação, elas desviam o ar para baixo e, dessa forma, é possível ainda o voo vertical. Já o ganho de altura é uma combinação exata entre a potência e a área de superfície do aerofólio (neste caso, a hélice): quanto menos potência disponível, mais necessário se faz uma superfície grande. É por isso que cada uma das quatro hélices do Atlas tem 20 metros de comprimento.

> A medida diagonal do Atlas (sua maior extensão) é de 46,9 metros. É o segundo maior helicóptero já construído.

> Como piloto do Atlas, Todd teve que por em prática o máximo de sua performance atlética para gerar uma potência contínua de 550 watts. Só assim conseguiria decolar e permanecer no ar durante um minuto.

> Um sistema de cubo de bicicleta modificado foi criado para tirar o Atlas do chão. Com as pedaladas, o mecanismo aciona 1.000 metros de cabos (o mesmo usado em veleiros), que se enrolam em estruturas icônicas colocadas em cada um dos quatro rotores e fazem as hélices girar.

> O Atlas pesa 55 quilos, e foram necessários 2.400 metros de tubos de fibra de carbono e 10 quilômetros de fios kevlar em sua construção, além de outros materiais como madeira balsa, espuma de poliestireno e um quadro de bicicleta Cervelo R5.

(Reportagem publicada originalmente na Go Outside de setembro de 2013)