Por que as asas do F-14 Tomcat avançavam para pousar no porta-aviões

As asas do Grumman F-14 Tomcat não se moviam apenas para dar ao caça sua silhueta mais conhecida. Em voos de baixa velocidade, elas giravam para a frente automaticamente, ajudando a aeronave a operar nos porta-aviões da Marinha dos Estados Unidos. Em velocidade maior, faziam o movimento contrário, para trás, em busca de melhor desempenho supersônico.

O F-14 foi desenvolvido para a Marinha dos Estados Unidos como um caça de alta altitude e também de superioridade aérea, ou seja, voltado a conquistar e manter vantagem sobre outras aeronaves no ar. Entrou em serviço em 1974, e a Grumman construiu 712 unidades. Desse total, 632 foram destinadas à Marinha dos Estados Unidos, 79 foram exportadas ao Irã antes da Revolução Iraniana de 1979 e uma ficou com a própria fabricante para testes.

A proposta exigia uma combinação difícil. O Tomcat precisava ser manobrável em baixas velocidades para as operações embarcadas, mas também deveria atuar bem em velocidades supersônicas. Uma asa favorável ao voo lento tende a ser grande, larga, com curvatura elevada e pouca ou nenhuma enflechagem, o ângulo que leva a asa para trás. Essa configuração aumenta a sustentação, força que mantém o avião no ar, mas também amplia muito o arrasto, a resistência do ar ao avanço.

Já uma asa voltada ao voo supersônico precisa ser mais fina, ter grande ângulo de enflechagem e bordo de ataque mais afiado, segundo a fonte. Isso reduz o arrasto e favorece velocidades acima de Mach 1,0, a velocidade do som. O custo dessa escolha aparece em baixas velocidades: esse tipo de asa produz menos sustentação e dificulta fases como decolagens e pousos.

Para o F-14, esse compromisso era particularmente importante. Os porta-aviões têm pistas estreitas de cerca de 300 a 500 pés e são superfícies em movimento, sem margem para erro, conforme descreve a fonte. Pousar nessas condições pede manobras cuidadosas em baixa velocidade, justamente um cenário pouco favorável para uma asa projetada para voar rápido.

A resposta foi a asa de geometria variável. Cada lado da aeronave tinha uma asa articulada, instalada sobre uma estrutura de titânio. Um computador de bordo comandava automaticamente o movimento com base na velocidade e na altitude. Em baixa velocidade, as asas podiam avançar até 20 graus. Para o voo normal, o limite traseiro era de 68 graus; no estacionamento em porta-aviões, podiam recuar até 75 graus.

Com as asas mais avançadas, o F-14 podia voar devagar com menor ângulo de ataque, a inclinação da aeronave em relação ao fluxo de ar. Isso tornava viável o pouso no porta-aviões. Quando recuavam, as asas ficavam praticamente alinhadas aos estabilizadores horizontais e ajudavam a reduzir o arrasto em alta velocidade. A aeronave tinha velocidade máxima de Mach 2,4.

O sistema também podia ser controlado manualmente. Para isso, era necessário desativar o computador por meio de uma chave. O F-14 era projetado para pousar com as asas totalmente avançadas, embora fosse capaz de pousar com elas recuadas. A fonte afirma que essa alternativa seria perigosa por causa das velocidades maiores de estol, quando a asa deixa de produzir sustentação suficiente.

A geometria variável não tratava apenas de pouso. Ela também contribuía para a função de caça de superioridade aérea. A fonte compara esse resultado ao do McDonnell F-4 Phantom II, uma aeronave grande e pesada, equipada com mísseis de longo alcance, que tinha dificuldade em combates aéreos aproximados. Embora o F-14 fosse ainda maior, era mais manobrável.

O Tomcat tinha dois motores turbofan com pós-combustão, dupla deriva, cabine para dois pilotos e canopy em bolha, solução que proporcionava visão de 360 graus. Modelos posteriores podiam supercruise, termo usado para o voo supersônico. O F-14 tornou-se o principal interceptador embarcado e caça de superioridade aérea da Marinha dos Estados Unidos até sua retirada de serviço em 2006.

Depois, foi substituído pelo Boeing F/A-18E/F Super Hornet. Segundo a fonte, o Super Hornet custava aproximadamente metade do preço do F-14 e tinha um terço dos custos de manutenção. É uma aeronave menor, mais manobrável e mais lenta que o Tomcat, mas a Marinha dos Estados Unidos já não precisava de um interceptador embarcado de alta altitude como durante a Guerra Fria.

A asa de geometria variável oferecia ganhos aerodinâmicos, mas trouxe complexidade e alto custo de manutenção, tanto pelas peças quanto pela mão de obra necessária para mantê-la em operação. A fonte aponta que os custos elevados do F-14 e o fim da Guerra Fria contribuíram para encerrar sua trajetória. Desde então, os únicos aviões ocidentais produzidos em série com asas de geometria variável foram o Panavia Tornado e o Rockwell B-1 Lancer, ambos projetados na década de 1970.

O F-14 também teve motores Pratt & Whitney TF30, substituídos pelo General Electric F110 em versões posteriores. Mesmo com a solução engenhosa de suas asas, a tecnologia de varredura variável se tornou obsoleta: aeronaves com asas fixas delta ou outras configurações para voo supersônico passaram a oferecer alternativas menos caras para comprar e manter.

A curiosidade do Tomcat, portanto, estava em reunir duas asas em uma só aeronave. À frente, ela ajudava o caça a lidar com a baixa velocidade exigida pelo porta-aviões. Para trás, buscava a eficiência necessária para ultrapassar a velocidade do som. Essa mudança automática explicava por que o desenho do F-14 era tão diferente conforme a fase do voo.

Fontes: Simple Flying