Pesquisadores do Departamento de Engenharia Aeronáutica da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP) usaram como inspiração as nadadeiras das baleias-jubarte para pensar em uma solução inovadora capaz de melhorar a aerodinâmica de aeronaves.

O estudo recebeu o prêmio Young Persons’ Written, no 2024 RAeS-Honours, Medal & Awards do The Royal Aeronautical Society (RAeS), renomada e tradicional sociedade profissional dedicada às comunidades aeroespacial, de aviões e espacial.

O artigo "Application of wavy leading edge to enhance wiglets aerodynamic performance", publicado na revista The Aeronautical Journal, de Cambridge, na Inglaterra, de autoria de Juan Antonio Flores-Mezarina, Pedro David Bravo-Mosquera e Daniel Garcia Ribeiro, teve a orientação de Hernán Darío Cerón-Muñoz, docente do Departamento de Engenharia Aeronáutica da EESC.

“Nosso estudo propõe uma solução inovadora para melhorar a aerodinâmica de aeronaves, inicialmente pensada para aviões agrícolas, mas com grande potencial de aplicação na aviação em geral. A ideia central é modificar as bordas de ataque dos winglets, as extensões nas pontas das asas, tornando-as onduladas, inspirada nas nadadeiras das baleias-jubarte. Esse design busca melhorar o controle do escoamento de ar e reduzir o arrasto aerodinâmico, algo crucial tanto para a operação econômica de aviões agrícolas quanto para a aviação em geral, aumentando a eficiência e reduzindo o consumo de combustível”, detalha Cerón-Muñoz.

Para além da inspiração marinha, os pesquisadores também aproveitaram a linha de estudo para explorarem a aplicação de um sistema de multi-winglets, inspirado na organização das penas externas das asas de pássaros de grande envergadura, como águias e condores.

“As aves utilizam essa configuração para voarem de forma eficiente. A ideia é que, assim como esses animais controlam o escoamento de ar ao redor de suas asas para melhorar sua estabilidade e eficiência, o design multi-winglet pode trazer benefícios semelhantes para as aeronaves, especialmente em voos de baixa altitude e durante manobras agrícolas.”

Bioinspiração ou mimetismo

O conceito usado pelos pesquisadores da EESC se encaixa em uma área da engenharia chamada bioinspiração ou mimetismo, que utiliza soluções encontradas na natureza para resolver problemas de engenharia.

A observação de organismos como baleias e aves tem levado a inovações tecnológicas, com propostas de soluções práticas e ambientais para a aviação, demonstrando a relevância da bioinspiração na engenharia moderna.

Para o docente da EESC, a obtenção do prêmio é algo que representa todo o trabalho colaborativo da equipe. “Cada um de nós trouxe para o projeto a experiência adquirida em nossas respectivas pesquisas, o que resultou em uma sinergia única e enriquecedora. Para além de nossas conquistas pessoais e profissionais, esse momento representa a realização de um grande objetivo, que é a internacionalização da universidade, um marco importante para nós. Eu, colombiano, junto com Pedro Bravo-Mosquera, também colombiano, Juan Antonio Flores-Mezarina, peruano, e Daniel Garcia Ribeiro, brasileiro, temos em comum o fato de termos compartilhado, em algum momento, a experiência de ser alunos intercambistas de graduação na EESC, uma vivência que sem dúvida contribuiu para a criação desse trabalho conjunto.”

Formação para inovação e pesquisa aplicada

O ano de 2024 foi repleto de realizações, destaques e premiações para quem produz ciência na Escola de Engenharia. Para Cerón-Muñoz, isso acontece “em razão da EESC proporcionar um ambiente acadêmico internacional e colaborativo, onde alunos de diferentes nacionalidades podem trocar conhecimentos e desenvolver pesquisas conjuntas.”

“As experiências de intercâmbio são possíveis graças à ênfase da Escola na internacionalização e na formação de uma mentalidade voltada para a inovação e pesquisa aplicada. Além disso, as instalações e a experiência em aerodinâmica aplicada oferecidas pelo Departamento de Engenharia Aeronáutica foram fundamentais para o desenvolvimento do nosso trabalho, permitindo a realização de simulações e experimentos que complementaram nossa pesquisa. Esse ambiente estimulante foi crucial para a criação do artigo premiado, refletindo o compromisso da universidade em promover a excelência acadêmica e impactar globalmente a pesquisa científica”, conclui Cerón-Muñoz.

Denis Dana, para a Assessoria de Comunicação da EESC