Os Mistérios do B2
17 de janeiro de 2003 -
atualização 8 de dezembro de 2005
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Um vídeo mostra o sistema MHD do B2 em ação.
Quando se deseja manter um segredo, é preciso ser extremamente vigilante. Às vezes, alguns indícios escapam. Ao digitar:
http://www.is.northropgrumman.com/videos/b2_tx.wmv
em seu navegador, você poderá ver um vídeo de um minuto e dezesseis segundos, baixável (1,9 megabytes). Ele mostra uma série de imagens do B2 em voo, o que é mostrado, não o bombardero hipersônico.
Aqui está o trecho-chave:
Passagem do B2 na transônica sobre o mar. Migração da descarga elétrica (MHD)
no ambiente de vapor d'água. Sequência isolada e convertida em GIF animado por Christophe Tardy.
Observe que a luminosidade da descarga afeta apenas a parte superior do aparelho.
O B2 está equipado com um sistema de criação de plasma que utiliza o fluxo de ar ambiente como gerador MHD, permitindo que, mesmo em configuração subsônica, ele esteja envolto por plasma. Esse plasma não é visível durante o dia. É esse plasma que torna o aparelho invisível, absorvendo e dispersando ondas de radar. Se esse "B2 de demonstração" não fosse um modelo de demonstração, as pessoas se perguntariam, já que, em princípio, ele tem fama de ser indetectável. No vídeo, esse sistema MHD "mínimo" está ativado. Normalmente, a descarga elétrica não deveria ser visível. Mas quando o aparelho sobrevoa o mar, uma área saturada de umidade, ele realiza uma passagem na transônica. A seguir, apresentamos um perfil de asa em regime transônico. No momento em que se aproxima da velocidade do som, fenômenos de "compressibilidade" aparecem próximo à parte mais espessa do perfil (região indicada por uma linha tracejada).
Asa e fuselagem de avião em regime transônico.
É nessa região que ocorre a condensação de vapor d'água, geralmente fugaz, pois os aviões não são projetados para voar por longos períodos nessa velocidade transônica, onde são instáveis. Quando um aparelho atravessa o muro do som, é uma faixa de velocidade onde ele não tende a permanecer. O mesmo ocorre ao desacelerar. Abaixo, uma foto de um F-18 sobrevoando o mar em regime transônico. Surge então uma névoa de extensão variável, evidentemente branca, pois é... vapor d'água.
F-18 realizando uma passagem transônica no ar saturado de umidade.
(Foto indicada e enviada por J. Costagliola)
Outras fotos do mesmo fenômeno, indicadas por Gérard Chenu:
Este link aponta para um vídeo mostrando a passagem de um avião em regime transônico. Não é um "avião louco", mas um clássico da mecânica dos fluidos:
http://www.incroyablement.com/images/videos/asf/avionfou.wmv
No vídeo mostrando o B2, obtém-se algo totalmente diferente. Veja as duas imagens a seguir:
A descarga elétrica invade a região transônica onde o vapor d'água se condensa.
Observe o reflexo da luminosidade no extradorso da asa.
Segunda imagem extraída do vídeo: a bolha de vapor está em sua extensão máxima.
O mesmo ocorre com a descarga elétrica.
O que observamos? Na parte superior do aparelho, onde se localiza o sistema MHD, principalmente na entrada de ar dos motores e na saída dos tubos de escape, a bolha de vapor é fortemente luminosa. Isso é normal. O ar cheio de microgotas de vapor d'água é mais condutor de eletricidade. A descarga elétrica tende então a se estender por toda essa região. Evidentemente, essa bolha de vapor emite luz, devida à desexcitação radiativa das moléculas do gás excitadas pelas colisões com os elétrons livres que compõem a descarga. Essa luminosidade é muito atenuada, ou até inexistente, na parte inferior do aparelho.
Como a Força Aérea permitiu que essas imagens fossem divulgadas? Na nossa opinião, porque ninguém prestou atenção. Em condições normais (as que correspondem a todas as outras imagens do vídeo), a descarga elétrica não é visível. Ela se revelou por um breve instante porque a condensação de vapor d'água associada à passagem transônica aumentou bruscamente a condutividade elétrica do ar. Essas imagens foram confiadas a uma empresa cuja tarefa foi montar esse vídeo de pouco mais de um minuto. Ninguém prestou muita atenção à coloração e luminosidade anormal da bolha de vapor durante essa sequência muito curta. Era preciso o olhar de um especialista para notar essa anomalia.
Moral da história: mesmo quando se toma muito cuidado para esconder as coisas, indícios sempre permanecem.
Na imagem a seguir, o mesmo fenômeno de halo ao redor do B2, mas com o sistema MHD desativado.
Halo de microgotas de condensação de água ao redor de um B2 realizando uma passagem transônica
Sistema MHD desativado. (Foto indicada e enviada por J. Costagliola)
Outra imagem, enviada por Eric Dezoête
As nuvens ao fundo indicam a umidade do ar
Enviada por um leitor, Laurent Molieras, encontrada em um site da Força Aérea:
Uma imagem estranha
Reencontramos o tema da nuvem de vapor que se forma próximo ao "parafuso mestre" de um aparelho, em regime transônico. O leitor então faz duas perguntas, às quais não consigo responder imediatamente.
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Por que o fenômeno não ocorre também nos dois caças de escolta?
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Por que ele afeta apenas o extradorso do aparelho?
Algumas observações: os aparelhos voam em ar úmido (sobre o mar). Sabemos que esse fenômeno transônico é bastante pontual e fugaz, correspondendo a uma faixa de velocidade relativamente estreita. Ele representa um fenômeno local de "compressibilidade", logo antes da formação do sistema de ondas de choque ao redor de um objeto. Para ser completo, seria necessário falar de um regime onde a densidade do ar pode variar, e não apenas sua pressão (portanto, "compressibilidade" e "descompressibilidade"). Também podemos pensar que nada impede que os três aparelhos voem exatamente à mesma velocidade. O B2 poderia "alcançar" os dois caças. Mas essa hipótese parece pouco provável. Além disso, o B2, mais robusto que os caças de escolta, poderia experimentar esse fenômeno antes dos outros dois. Assim, o fenômeno de condensação poderia ocorrer no B2 antes de aparecer ao redor dos dois outros aparelhos, mais esguios. Por fim, observações de especialistas em mecânica dos fluidos mais familiarizados com o fenômeno de condensação por compressibilidade poderiam oferecer um comentário sobre o fato de esse fenômeno ocorrer apenas no extradorso. Ainda assim, há algo de estranho. Examinemos os ângulos de ataque dos diferentes aparelhos:
O B2 é apresentado como um aparelho supostamente operando na fronteira (inferior) da velocidade do som. Nesse regime de voo, deveria voar com pequenos ângulos de ataque, conforme a imagem fornecida anteriormente por Dezoëte. Aqui, no entanto, seu ângulo de ataque parece relativamente elevado. Se estiver em voo horizontal, sua velocidade seria claramente inferior à transônica. Mas nada impede que esteja voando dessa forma. Pode estar em voo ascendente, na transônica, o piloto tendo acabado de puxar o manche. Essa observação valeria também para o segundo aparelho, ao fundo, mas não para o terceiro, que não...