14-bis
14-bis | |
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O 14-bis, na sua configuração final, fotografado em novembro de 1906. | |
Descrição | |
Fabricante | Alberto Santos Dumont |
Período de produção | 1 |
Aposentado em | 4 de abril de 1907 (118 anos) |
Especificações | |
Dimensões | |
Comprimento | 9,70 m (31,8 ft) |
Envergadura | 11,20 m (36,7 ft) |
Altura | 3,40 m (11,2 ft) |
Notas | |
Dados de múltiplas fontes, incluindo análises modernas.[1][2] | |
O 14-bis, também conhecido como Oiseau de Proie (francês para “ave de rapina”),[3] foi um avião construído pelo inventor brasileiro Alberto Santos Dumont que em 12 de novembro de 1906 conquistou o Prêmio Archdeacon e o Prêmio do Aeroclube da França ao realizar um voo de 220 metros em Paris.[4]
Diferentemente dos voos dos Irmãos Wright, que ocorreram em segredo e necessitaram de dispositivos de lançamento (trilhos e catapulta), os voos do 14-bis foram realizados em público, perante a imprensa e comissários do Aéro-Club, decolando por meios próprios a partir de um trem de pouso com rodas. Este feito público e autônomo é a razão pela qual Santos Dumont é amplamente considerado, especialmente no Brasil, como o "Pai da Aviação".[5]
Apesar de seu sucesso, o 14-bis era um projeto experimental com sérias limitações de estabilidade. Santos Dumont tentou melhorá-lo, mas após um acidente em 4 de abril de 1907, onde a aeronave se danificou ao tentar uma curva, ele decidiu abandonar o projeto. O inventor, sempre olhando para frente, canibalizou suas peças — principalmente o valioso motor Antoinette — para seus projetos seguintes, notavelmente o ultraleve Demoiselle, que se tornaria uma de suas aeronaves mais bem-sucedidas e a primeira a ser produzida em série.[6]
Contexto e concepção
[editar | editar código-fonte]No início do século XX, o desafio da aviação estava dividido em duas frentes: os aeróstatos (mais leves que o ar, como os dirigíveis) e os aeródinos (mais pesados que o ar). Santos Dumont já era uma celebridade mundial por seus voos controlados em dirigíveis, tendo vencido o Prêmio Deutsch de la Meurthe em 1901 com seu dirigível Nº 6.[7]
A concepção do 14-bis é uma síntese de ideias. Sua estrutura celular de biplano foi diretamente inspirada nas pipas-caixa (box kites) do inventor australiano Lawrence Hargrave, conhecidas por sua notável estabilidade aerodinâmica.[8] O nome "14-bis" (ou "14-de novo") surgiu de sua concepção inicial. Santos Dumont primeiro testou o aeroplano acoplado ao seu dirigível Nº 14 em meados de 1906. A ideia era que o balão, preenchido com hidrogênio, compensasse o peso da máquina, facilitando os testes de controle e estabilidade. A aeronave era, literalmente, um "anexo" do dirigível 14. No entanto, o enorme arrasto aerodinâmico do balão impedia que o avião ganhasse velocidade, tornando o sistema inviável para o voo autônomo.[9]
Análise técnica
[editar | editar código-fonte]O 14-bis era uma máquina notável por seu design inovador e pelo uso inteligente de materiais leves. Sua análise revela tanto a genialidade de Santos Dumont quanto os imensos desafios da engenharia aeronáutica pioneira.
Estrutura e materiais
[editar | editar código-fonte]A filosofia de construção do 14-bis era criar a estrutura mais leve e resistente possível com a tecnologia da época. A fuselagem e a estrutura das asas eram feitas principalmente de bambu e pinho, conectados por juntas de alumínio e reforçados com fios de aço de piano para enrijecimento (contraventamento).[5]
- Bambu: Escolhido por sua excepcional relação resistência-peso, o bambu funciona como um compósito natural, com fibras longitudinais de alta resistência à tração envoltas em uma matriz de lignina mais leve. Santos Dumont utilizou varas de bambu da Índia para as longarinas principais da fuselagem e das asas.[10]
- Telas: As superfícies aerodinâmicas (asas e canard) eram cobertas com seda japonesa, escolhida por sua leveza, resistência e baixa porosidade. A seda era esticada e envernizada para se tornar impermeável ao ar, otimizando a sustentação.
- Estrutura Celular Hargrave: A configuração de pipa-caixa das asas, com seis células (três de cada lado), conferia grande rigidez estrutural e estabilidade intrínseca. A fuselagem triangular passava entre as células, e o piloto ficava em pé em uma cesta de vime à frente do motor.
O peso total da aeronave vazia era de aproximadamente 160 kg, um feito notável para uma máquina com mais de 11 metros de envergadura.[2]
Aerodinâmica, estabilidade e controle
[editar | editar código-fonte]O 14-bis era uma aeronave de configuração canard, com a superfície de controle de profundidade (e direção) à frente das asas principais. Essa configuração, combinada com o diedro acentuado das asas (cerca de 10 graus), tinha implicações profundas em sua estabilidade e controle. Análises modernas por CFD revelaram que o 14-bis era marginalmente estável longitudinalmente e instável direcionalmente.[1]
- Estabilidade longitudinal (Arfagem): A estabilidade longitudinal é a tendência de uma aeronave retornar à sua atitude de voo original após uma perturbação no eixo de arfagem (nariz para cima ou para baixo). No 14-bis, o coeficiente de momento de arfagem era próximo de zero. Isso significa que a aeronave não tinha uma forte tendência a corrigir sua atitude sozinha, exigindo controle ativo e constante do piloto. A posição do centro de gravidade (CG) era crucial; um CG muito recuado a tornaria incontrolavelmente instável.[1]
- Estabilidade lateral-direcional (rolagem e guinada): A aeronave era naturalmente instável no eixo direcional (guinada). O grande diedro das asas conferia forte estabilidade lateral (rolagem), mas a falta de uma empenagem vertical traseira significativa tornava-a suscetível à "guinada adversa". Santos Dumont descreveu a dificuldade de pilotá-lo como tentar "disparar uma flecha com as penas na frente".[5]
O sistema de controle era engenhoso e direto:
- Arfagem e Guinada: Controlados por uma única superfície canard na proa, que era articulada universalmente. O piloto movia um volante para controlar o movimento de arfagem (subir/descer) e guinada (esquerda/direita).
- Rolagem: Para o voo recorde de novembro, Santos Dumont adicionou ailerons octogonais entre as asas. O controle era revolucionário: ele os conectou por cabos a um arnês que vestia. Ao inclinar o corpo para os lados, ele acionava os ailerons, utilizando um método de controle que se tornaria a base para os sistemas modernos.[11]
Sistema de propulsão
[editar | editar código-fonte]A potência era o coração do desafio. Santos Dumont precisava do motor mais leve e potente disponível.
- Motor Antoinette V8: Ele escolheu o motor Antoinette 8V, projetado por Léon Levavasseur. Inicialmente, usou uma versão de 24 hp, mas para os voos de sucesso, instalou uma versão de 50 hp. Era um motor V8 a 90º, pesando apenas 86 kg, uma incrível relação peso-potência para a época. Ele possuía inovações como injeção direta de combustível (uma bomba injetava gasolina diretamente nos cilindros) e um sistema de arrefecimento evaporativo, onde a água era fervida em uma jaqueta ao redor dos cilindros e o vapor liberado, eliminando a necessidade de um radiador pesado.[12]
- Hélice: A hélice propulsora (pusher) de duas pás era montada atrás das asas. Era feita com pás de alumínio rebitadas a um tubo de aço, com um diâmetro de aproximadamente 2,2 metros. A eficiência dessas hélices pioneiras era muito baixa. Análises sugerem uma eficiência propulsiva entre 20% e 40%, significativamente inferior aos mais de 70% alcançados pelas hélices cientificamente projetadas dos Irmãos Wright.[8] Mesmo assim, os 50 hp brutos do Antoinette, mesmo com baixa eficiência, eram suficientes para gerar o empuxo necessário para a decolagem e o voo.
Voos históricos
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A jornada do 14-bis até o voo foi uma série de testes públicos, erros e modificações rápidas.
- Primeiros Saltos (Agosto-Setembro de 1906): Após abandonar o balão Nº 14, Santos Dumont realizou os primeiros testes no solo em Bagatelle. Em 13 de setembro, com o motor de 24 hp, conseguiu um "salto" de 7 a 11 metros, que terminou com o trem de pouso danificado. Ele então instalou o motor mais potente de 50 hp e rebatizou a aeronave de Oiseau de Proie.
- 23 de Outubro de 1906: O Prêmio Archdeacon: Perante uma multidão e a comissão oficial do Aéro-Club de France, Santos Dumont fez várias tentativas. Após alguns saltos curtos, ele finalmente conseguiu um voo sustentado de 60 metros a uma altura de 2 a 3 metros. O voo durou 7 segundos e foi suficiente para vencer a Taça Archdeacon, destinada ao primeiro voo de mais de 25 metros. O evento foi documentado, cronometrado e homologado oficialmente, marcando o primeiro voo público de um mais-pesado-que-o-ar na Europa.[13]
- 12 de Novembro de 1906: O Prêmio do Aéro-Club: Insatisfeito e buscando maior controle e distância, Santos Dumont fez modificações cruciais, incluindo a adição dos ailerons interplanares. No dia 12 de novembro, novamente em Bagatelle, ele realizou uma série de voos cada vez mais longos. O clímax foi um voo de 220 metros que durou 21,5 segundos. Com este feito, ele não apenas quebrou seu próprio recorde, mas também venceu o prêmio de 1.500 francos do Aéro-Club de France para o primeiro voo de mais de 100 metros.[14] Este voo foi a consagração definitiva do 14-bis e de seu inventor.
Controvérsia: 14-bis vs. Wright Flyer
[editar | editar código-fonte]A questão de "quem voou primeiro" é uma das mais duradouras na história da aviação e depende largamente dos critérios utilizados.
Critério | Wright Flyer (17 de dezembro de 1903) | 14-bis (23 de outubro de 1906) |
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Decolagem | Necessitava de um trilho de lançamento e, em ventos fracos, de uma catapulta para atingir a velocidade de voo. Não possuía trem de pouso com rodas. | Decolou por meios próprios a partir do solo, utilizando um trem de pouso com rodas. |
Publicidade e Verificação | Os voos ocorreram em um local isolado (Kitty Hawk) com poucas testemunhas (membros da estação de salvamento local). Os irmãos Wright eram avessos à publicidade para proteger suas patentes. A documentação (incluindo a famosa foto) não foi imediatamente divulgada. | Os voos foram eventos públicos, amplamente cobertos pela imprensa internacional e oficialmente observados, cronometrados e homologados pelo Aéro-Club de France, a autoridade aeronáutica da época. |
Estabilidade e Controle | Era inerentemente instável nos três eixos, seguindo a filosofia dos Wright de que um piloto poderia aprender a controlar uma máquina instável (como uma bicicleta). O controle era feito por torção da asa (wing-warping) para rolagem e um profundor canard. | Era marginalmente estável longitudinalmente e instável direcionalmente, mas seu design baseado nas pipas de Hargrave buscava mais estabilidade intrínseca. O controle era feito por superfícies aerodinâmicas distintas (canard e ailerons). |
Sistema de Propulsão | Motor de 4 cilindros em linha, 12 hp, projetado e construído pelos próprios irmãos. Duas hélices propulsoras altamente eficientes (~70%), resultado de extensas pesquisas em túnel de vento. | Motor comercial Antoinette V8 de 50 hp. Uma hélice propulsora de baixa eficiência (<40%). O sucesso do 14-bis deveu-se à força bruta do motor para superar o arrasto e a ineficiência da hélice. |
Defensores dos irmãos Wright argumentam que eles realizaram o primeiro voo sustentado e controlado três anos antes de Santos Dumont. A Federação Aeronáutica Internacional (FAI), fundada em 1905, reconhece o voo de 17 de dezembro de 1903 como "o primeiro voo sustentado e controlado de uma aeronave motorizada mais pesada que o ar".[15]
Por outro lado, defensores de Santos Dumont, especialmente no Brasil e na França, argumentam que o 14-bis foi a primeira aeronave a cumprir todos os requisitos para um "voo verdadeiro" na época: decolar por meios próprios, em público e sob supervisão oficial. Eles destacam que os voos dos Wright não foram publicamente demonstrados de forma convincente até 1908, e a dependência de uma catapulta os desqualificaria como uma decolagem autônoma.[16]
Réplicas e Legado
[editar | editar código-fonte]O 14-bis original foi desmontado, mas seu legado vive através de várias réplicas construídas ao longo do último século.
- Réplicas Históricas: As primeiras réplicas foram construídas para comemorar aniversários do voo, mas muitas vezes usavam materiais e motores modernos por razões de segurança e praticidade.
- Réplica do Musée de l'Air et de l'Espace: Uma réplica em escala real está em exibição no Musée de l'Air et de l'Espace em Le Bourget, Paris, perto de onde a aeronave original voou.[17]
- Projeto Alan Calassa: A réplica mais fiel foi provavelmente a construída pelo brasileiro Alan Calassa e sua equipe no início dos anos 2000. Utilizando bambu, seda e um motor Antoinette original, a equipe conseguiu realizar voos curtos com a aeronave, notavelmente pilotada pela filha de Alan, Aline Calassa. Uma dessas réplicas voou na Esplanada dos Ministérios em Brasília em 2006.[18]
- Cerimônia de Abertura das Olimpíadas Rio 2016: O 14-bis teve um papel de destaque na Cerimônia de abertura dos Jogos Olímpicos de Verão de 2016, com uma réplica "voando" sobre o estádio do Maracanã em uma homenagem a Santos Dumont como um dos grandes inventores do Brasil.[19]
Ver também
[editar | editar código-fonte]- Alberto Santos Dumont
- História da aviação
- Wright Flyer
- Campo de Jogos de Bagatelle
- Aéro-Club de France
- Museu Aeroespacial
Referências
- ↑ a b c da Silva, G.A.; de Oliveira, R.B.; Bernardes, G.P. (2006). «Analysis of geometric and flying characteristics of Santos-Dumont's 14-Bis» (PDF). ABCM. Proceedings of the 11th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering. Consultado em 15 de junho de 2024. Cópia arquivada (PDF) em 11 de janeiro de 2024
- ↑ a b «Santos Dumont 14-bis». Aircraft Investigation and Research. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ Bruce, Stuart E. Mechanical Flight Flight, 20 February 1909, p.108
- ↑ «10 Milestone Flights». Air and Space Magazine
- ↑ a b c Zorzetto, Ricardo (novembro de 2006). «100 anos no ar». Revista Pesquisa FAPESP. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ de Barros, Henrique Lins (2007). «De l'ingénieur à l'artiste: Santos-Dumont et l'Aérostation» (PDF). Passages de Paris - APEB-Fr. p. 5. Consultado em 15 de junho de 2024.
...le 4 avril 1907, après un accident, il décide d'abandonner le 14 bis. Son projet suivant sera la Demoiselle.
- ↑ Hoffman, Paul (2003). Asas da Loucura: A extraordinária vida de Santos-Dumont. Rio de Janeiro: Objetiva. pp. 178–185. ISBN 978-85-7302-592-2 Verifique
|isbn=
(ajuda) - ↑ a b Gozzard, David (29 de janeiro de 2018). «Great Australians – Lawrence Hargrave». DavidGozzard.com. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ Barros, Henrique Lins de (2006). Santos-Dumont e a invenção do avião (PDF). Rio de Janeiro: CBPF. p. 13. ISBN 85-85752-16-5. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ Bessoni, Zeus Siqueira (2011). Avaliação da rigidez do bambu através de ensaios não-destrutivos (PDF) (Dissertação de Mestrado). Universidade de Brasília (UnB). p. 23. Consultado em 15 de junho de 2024.
A leveza e a resistência do bambu já eram conhecidas desde longa data, tanto que Santos Dumont o utilizou na estrutura do 14 Bis.
- ↑ Crispin, Jose A. (2018). The Legacy of Santos Dumont in Aeronautics (PDF). 31st Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ «Antoinette V-8: The engine of the 14 Bis» (PDF). Model Expo. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ «Como Santos Dumont inventou o avião» (PDF) 3 ed. , Sociedade Brasileira de Física, Revista Brasileira de Ensino de Física, 31 (3605), 2009.
- ↑ «History of the FAI». Fédération Aéronautique Internationale. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ «The Case of Santos-Dumont». Wright-Brothers.org. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ «Alberto Santos-Dumont : de l'airship à l'aéroplane». Wokipi Aerostation. Consultado em 15 de junho de 2024
- ↑ SORIMA NETO, JOÃO. «O retorno do 14-Bis». Revista Época. Consultado em 19 de abril de 2014
- ↑ UOL, ed. (6 de agosto de 2016). «Voo do 14 Bis na abertura das Olimpíadas reacende polêmica com americanos». Consultado em 29 de junho de 2025
Bibliografia
[editar | editar código-fonte]- Barros, Henrique Lins de (2006). Santos-Dumont e a invenção do avião (PDF). Rio de Janeiro: CBPF. ISBN 85-85752-16-5. Consultado em 15 de junho de 2024
- Hoffman, Paul (2003). Asas da Loucura: A extraordinária vida de Santos-Dumont. Rio de Janeiro: Objetiva. ISBN 978-85-7302-592-2 Verifique
|isbn=
(ajuda) - Santos-Dumont, Alberto (2018). Os Meus Balões (PDF). 251. Brasília: Edições do Senado Federal. ISBN 978-85-7018-939-2 Verifique
|isbn=
(ajuda). Consultado em 15 de junho de 2024 - Bitencourt; Pogorzelski; Freitas; Azevedo (2011). «A CFD-based analysis of the 14-Bis aircraft aerodynamics and stability». J. Aerosp. Technol. Manag. (em inglês). 3 (2): 137-146. doi:10.5028/jatm.2011.03021711
- INCAER (2019). «A Construção Aeronáutica no Brasil» (PDF). Instituto Histórico-Cultural da Aeronáutica. Consultado em 15 de junho de 2024
- de Barros, Henrique Lins (29 de março de 2021). «Alberto Santos-Dumont and the History of Aviation in Brazil». Oxford Research Encyclopedia of Latin American History. Consultado em 15 de junho de 2024
Ligações externas
[editar | editar código-fonte]- Voo da réplica do 14-bis em Brasília (2006) no YouTube
- Fotografias de Santos Dumont e suas aeronaves na Gallica, biblioteca digital da Biblioteca Nacional da França.
- PBS Nova: Wings of Madness (em inglês) - Documentário sobre a vida de Santos Dumont.