Os testes da NASA visam a segurança da aviação com gotas grandes super-resfriadas

A NASA está a aproveitar a sua experiência e a melhorar as suas instalações de teste para ajudar a enfrentar um perigo raro mas persistente para a aviação: a formação de gelo que ocorre quando as aeronaves encontram gotas de água invulgarmente grandes e muito frias nas nuvens.

O problema, conhecido como “congelamento de grandes gotas super-resfriadas”, ocorre quando as aeronaves voam através de nuvens contendo gotas de água incomumente grandes que são muito frias, mas permanecem líquidas. Quando um avião passa por essas quedas, elas podem congelar rapidamente em superfícies que não estão protegidas do acúmulo de gelo.

Com uma série de testes no Icing Research Tunnel do Glenn Research Center, em Cleveland, os pesquisadores da NASA estão ajudando a indústria dos EUA a entender melhor o fenômeno.

Água super-resfriada é comum nas nuvens – as gotículas podem atingir temperaturas abaixo de 32 graus Farenheit, mas não congelam, a menos que encontrem poeira ou outras partículas minúsculas em torno das quais possam cristalizar. As aeronaves são projetadas para enfrentar condições típicas de formação de gelo, onde as gotículas variam de 2 a 100 mícrons de diâmetro (para comparação, um fio de cabelo humano tem cerca de 70 mícrons de largura). Mas em casos mais raros, as nuvens podem conter grandes gotas super-resfriadas de até 2.000 mícrons de diâmetro (se você já foi pego por uma chuva gelada, você encontrou essas gotas ao nível do solo). Essas gotas muito maiores podem atingir ou espirrar na popa de uma aeronave, incluindo áreas atrás dos sistemas convencionais de proteção contra gelo.

A indústria da aviação depende de ferramentas de engenharia para ajudar a projetar suas aeronaves. As ferramentas atuais funcionam bem para nuvens típicas, mas os engenheiros têm dúvidas sobre quão bem elas explicam a física de grandes gotas super-resfriadas. Para ajudar a responder a essas perguntas, a NASA está trabalhando para aprimorar o equipamento usado para gerar e medir nuvens experimentais para testes no Icing Research Tunnel.

Pesquisadores da NASA fizeram experiências com novas sondas que ajudam a calibrar os tamanhos das gotas nas nuvens que o túnel produz. As sondas podem “ver” gotas maiores que 45 mícrons e realizar uma análise em tempo real de seus tamanhos. A NASA comparará esses resultados, uma técnica trabalhosa de pós-processamento de dados de imagem do tamanho das gotas do túnel. Os resultados serão combinados com os resultados de uma sonda diferente que mede gotículas menores que 45 mícrons. Com isso, o espectro completo do tamanho das gotas é conhecido.

A campanha de testes marca um marco importante para o projeto Subsonic Flight Demonstrator, parte da Diretoria de Missão de Pesquisa e Tecnologia da NASA. A análise detalhada dos dados coletados continua, e a equipe do projeto da NASA compartilhará os resultados com a comunidade aeroespacial mais ampla, uma vez concluída.