Sabia…
Por que as pontas das asas dos aviões se curvam para cima?
Resposta direta
Essas pontas curvadas são winglets (ou sharklets, dependendo do fabricante), e reduzem o vórtice que se forma na ponta da asa. Ao desacelerar o fluxo que gira da parte inferior para a superior, elas reduzem o arrasto induzido e diminuem o consumo de combustível, com economias típicas de 3% a 5% em voos de longa distância.

O problema: vórtice de ponta de asa
Uma asa gera sustentação porque a pressão abaixo dela é maior do que acima. Ao longo de toda a asa, exceto exatamente na ponta, essa diferença permanece ordenada; mas na ponta o ar encontra um atalho e gira da parte inferior para a superior. O resultado é um vórtice em forma de cone que se desprende de cada ponta e se estende por quilômetros detrás do avião. Esses vórtices são o motivo da distância mínima obrigatória entre aeronaves na aproximação, e em dias úmidos são as duas faixas brancas que se desprendem das pontas das asas na decolagem.
Para o avião, esse vórtice é dinheiro queimado. Ao introduzir um componente direcionado para baixo no fluxo que atinge a asa, ele inclina o vetor de sustentação para trás e gera arrasto induzido, que em cruzeiro representa cerca de um terço do arrasto total e aumenta fortemente em baixa velocidade e alto peso. Toda a energia que alimenta esses vórtices vem do combustível.
A solução: superfícies verticais na ponta
Um dispositivo de ponta de asa atua como uma barreira aerodinâmica que torna mais difícil para o ar girar ao redor, empurrando o núcleo do vórtice para fora e para cima, o que o dissipa. A superfície vertical também trabalha no fluxo já desviado e gera sua própria força com um componente direcionado para frente: literalmente um pequeno empuxo.
A ideia moderna é atribuída a Richard Whitcomb, do centro Langley da NASA, que na segunda metade dos anos 1970 publicou os estudos que transformaram as aletas de ponta de asa numa tecnologia aplicável a aviões comerciais. Desde então, as variantes se multiplicaram: as aletas divididas para cima e para baixo do McDonnell Douglas MD-11, os clássicos winglets angulados do Boeing 747-400, os blended winglets curvados continuamente de muitos Boeing 737, os sharklets da Airbus, as aletas duplas split-scimitar, ou as pontas curvadas dobráveis do Boeing 777X, que se recolhem no solo para que o avião se encaixe nas dimensões existentes dos portões.
Quando compensam e quando não
Um winglet não é gratuito: aumenta o peso, amplia a área exposta ao fluxo (e, portanto, o arrasto parasita) e exerce mais carga sobre a estrutura da asa, o que às vezes exige uma nervura principal reforçada. Por isso, seu benefício depende da missão. Em rotas longas, onde o arrasto induzido pesa muito ao longo de horas, os fabricantes costumam indicar economias de combustível de 3% a 5%. Em operações com trechos muito curtos, com mais tempo em subida e menos em cruzeiro, o balanço é mais apertado.
Existe uma alternativa igualmente válida: simplesmente alongar a asa. Aerodinamicamente, isso é até mais eficiente, já que o parâmetro decisivo é o alongamento (aspect ratio). O problema é prático: a envergadura da asa é limitada pelas categorias de portões e pistas de taxiamento dos aeroportos. O winglet é, no fundo, uma forma de ganhar alongamento efetivo crescendo para cima quando não se pode crescer para os lados; a asa dobrável do 777X é a resposta oposta ao mesmo problema.
Nem todo avião tem winglets. O Boeing 787 e o Airbus A350 usam asas de alto alongamento com pontas afiadas, curvadas continuamente para cima, integradas ao design desde o início, o que torna uma aleta adicional desnecessária.
Mais perguntas

Física do voo
Por que o piloto de um Corsair não pode aplicar toda a potência ao arremeter após uma aterragem falhada no porta-aviões?
Porque a baixa velocidade e com potência elevada o Corsair deixava cair a asa esquerda de repente e quase sem aviso, por efeito do torque da hélice. Se os… mais…

Física do voo
O que significava a frase «virar com intenção de girar» entre os pilotos de F-104?
Era uma piada dos pilotos canadianos de F-104: inclinar o avião «com intenção de virar» aludia à sua fraca curva a baixa velocidade. A sua capacidade de curva… mais…

Julian Herzog (Website) (CC BY), vía commons Física do voo
O que é a «proteção de envelope» estreada pelo A320?
É um conjunto de limites incorporados no software de comandos de voo: calcula o envelope de voo, adiciona-lhe uma margem de segurança e impede comandos do… mais…

Julian Herzog (Website) (CC BY), vía commons Física do voo
Para que serve o pacote SHARP do A320?
O SHARP (SHort AiRfield Package) melhora o desempenho de decolagem e aterragem em pistas curtas e foi concebido para aumentar a sustentação a baixa… mais…

Física do voo
Que defeito arruinou o caça totalmente metálico V-141 da Vought?
Não foi um único defeito: os testes mostraram que o V-141 continuava a voar mal, era propenso a entrar em parafuso e sofria ainda de flutter na cauda, por… mais…

Física do voo
Que túnel de vento a NACA usou para estudar o Corsair, e qual era o seu tamanho?
O túnel a escala real 30- by 60-Foot Tunnel do Langley Research Center, em Hampton, Virgínia. A NACA inaugurou a instalação em 27 de maio de 1931 e nela… mais…