História da aviação
A história da aviação remonta a tempos pré-históricos. O desejo de voar está presente na humanidade provavelmente desde o dia em que o homem pré-histórico passou a observar o vôo dos pássaros e de outros animais voadores. Ao longo da história há vários registros de tentativas mau-sucedidas de vôos. Alguns até tentaram voar imitando pássaros: usar um par de asas (que não passavam de um esqueleto de madeira e penas, imitando as asas dos pássaros), colocando-os nos braços e balançando-os.
Muitas pessoas acreditavam que voar fosse impossível, e que era um poder além da capacidade humana. Mesmo assim o desejo existia, e várias civilizações contavam histórias de pessoas dotadas de poderes divinos que podiam voar; ou pessoas que foram carregadas ao ar por animais voadores. O exemplo mais bem conhecido é a lenda de Dédalo e Ícaro. Dédalo, aprisionado na ilha de Minos, construiu asas feitas com penas e cera para si próprio e seu filho. Porém Ícaro aproximou-se demais do Sol e a cera das asas derreteu, fazendo ele cair no mar e morrer. A lenda era um aviso sobre as tentativas de alçar aos céus, semelhante à história da Torre de Babel na Bíblia, e exemplifica o desejo milenar do homem de voar.
A história moderna da aviação é complexa. Desenhistas de aeronaves esforçaram-se para melhorar continuamente suas capacidades e características tais como alcance, velocidade, capacidade de carga, facilidade de manobra, dirigibilidade, segurança, autonomia e custos operacionais, entre outros. Aeronaves passaram a ser feitas de materiais cada vez menos densos e mais resistentes. Anteriormente feitas de madeira, atualmente a grande maioria das aeronaves usa materiais compostos - como alumínio e fibras de carbono. Recentemente computadores têm contribuído muito no desenvolvimento de novas aeronaves e componentes.
Século XVIII - Século XIX
Aeronaves mais leves do que o ar
A "Passarola" de Bartolomeu de Gusmão.O primeiro vôo bem sucedido de um balão de ar quente foi o da passarola construída por Bartolomeu de Gusmão, um português nascido no Brasil colonial que alçou vôo em 8 de agosto de 1709 na corte de Dom João V de Portugal, em Lisboa. A experiência teria falhado apesar do invento ter se elevado acima do solo durante alguns momentos. Não sobreviveram descrições detalhadas do aparelho, provavelmente porque foram destruídas pela Inquisição, mas alguns desenhos fantasiosos da excêntrica aeronave estão impressos no periódico Wienerische Diarium de 1709. Segundo uma crônica do período o aparelho consistia em "um globo de papel grosso, metendo-lhe no fundo uma tigela com fogo", e teria voado por "mais de vinte palmos". No entanto a passarola possuiu pouca ou nenhuma influência nos desenvolvimentos bem sucedidos da aviação que viriam posteriormente.
Século XIX
Planadores
O planador controlável de George Cayley.Com a invenção do balão e do dirigível, os inventores passaram a tentar criar uma máquina mais pesada do que o ar que fosse capaz de voar por meios próprios.
Primeiramente vieram os planadores, máquinas capazes de sustentar vôo controlado por algum tempo. Em 1799 o inventor inglês George Cayley desenhou um planador relativamente moderno que tinha uma cauda para controle, e o local onde o piloto ficava dentro da aeronave abaixo do centro de gravidade, dando assim estabilidade à aeronave. Cayley construiu um protótipo e fez seus primeiros vôos planados em 1804, sem passageiro. Durante as cinco décadas seguintes, Cayley trabalhou no seu protótipo tempo durante o qual ele deduziu muitas das leis básicas de aerodinâmica. Em 1853 um amigo de Cayley fez um vôo planado de curta duração em Brompton-by-Sawdon, Inglaterra. Cayley é considerado atualmente o fundador da ciência física de aerodinâmica, tendo sido a primeira pessoa a descrever uma aeronave de asa fixa propulsionada por motores.
Na mesma época Frank Wenham tentou construir uma série de planadores mas não teve sucesso. Porém em seus esforços Wenham descobriu que a maior parte da sustentação de um pássaro parecia ser gerada na frente, e Wenham concluiu que asas finas, longas e fixas - semelhante às asas dos aviões dos dias atuais - seriam mais eficientes do que asas baseadas em pássaros e morcegos. Seu trabalho foi apresentado à recém-criada Royal Aeronautical Society of Great Britain, em 1866, e Wenham decidiu provar suas idéias construindo o primeiro túnel de vento do mundo, em 1871. Os membros da Aeronautical Society fizeram uso do túnel, e ficaram surpresos e encantados com o resultado: asas fixas geravam sensivelmente mais sustentação do que os cientistas haviam previsto. Este experimento claramente demonstrou que a construção de máquinas mais pesadas do que o ar era possível, o problema era como gerar o empuxo necessário para movimentar a aeronave para frente (visto que aeronaves de asa fixa precisam de um fluxo de ar constante passando pelas asas) e como seria feito o controle da aeronave em vôo.
Otto Lilienthal, uma das primeiras pessoas a planar em uma máquina mais pesada do que o ar.A década de 1880 foi tempo de estudos intensos, caracterizados pelos gentleman scientists (cientistas cavalheiros), que fizeram a maior parte das pesquisas na área da aeronáutica. Começando na década de 1880 um incontável número de avanços foram feitos, que levaram aos primeiros verdadeiros e práticos planadores. Três nomes em particular continuam bem conhecidos no mundo da aviação: Otto Lilienthal, Percy Pilcher e Octave Chanute.
Um dos primeiros planadores modernos a serem construídos, nos EUA, foi construído por John Joseph Montgomery, que voou em sua máquina em 28 de agosto de 1883, em vôo controlado. Porém somente muito posteriormente os trabalhos de Montgomery tornar-se-iam conhecidos. Anteriormente, na Europa, Jean-Marie Le Bris efetuou um vôo em 1856. Outro planador foi construído por Wilhelm Kress em 1877, em Viena.
O alemão Otto Lilienthal continuou com o trabalho de Wenham, tendo-o melhorado bastante por volta de 1874, e publicou toda sua pesquisa em 1889. Otto Lilienthal também produziu uma série de planadores de qualidade, e em 1891 Lilienthal foi capaz de fazer vôos sustentados por mais de 25 metros consistentemente, ao contrário de antigas tentativas que apresentavam resultados instáveis. Lilienthal rigorosamente documentou todo seu trabalho através inclusive de fotografias e, por esta razão, Lilienthal é o mais conhecido dos antigos pioneiros da aviação. Lilienthal também promoveu a idéia de "pule antes que você alce vôo", sugerindo que pesquisadores deveriam começar com planadores e para somente então tentar trabalhar em um avião, ao invés de desenhar tal avião diretamente no papel e esperar que tal desenho funcionasse.
Aviões
No século XIX algumas tentativas foram feitas para produzir um avião que decolasse por meios próprios. Porém, a maioria deles era de péssima qualidade, construídos por pessoas interessadas em aviação, mas que não tinham os conhecimentos dos problemas discutidos por Lilienthal e Chanute.
Em 1843, William Henson, um inventor inglês, fez a primeira patente de uma aeronave equipada com motores, hélices e uma asa fixa, ou seja, de um avião. Porém, o protótipo construído com base nos desenhos de Henson foi mal-sucedido, e Henson desistiu de seu projeto. Em 1848, seu amigo John Stringfellow construiu uma pequena aeronave baseada nos desenhos de Henson. A aeronave construída por Stringfellow obteve sucesso em certos aspectos, podendo decolar por meios próprios. Porém, decolava apenas sem o piloto, e podia voar apenas por uma questão de dois ou três segundos.
Avion III de Clément Ader.Em 1890, Clément Ader, um engenheiro francês, construiu um avião que ele nomeou Eole, que era equipado com um motor a vapor. Ader conseguiu decolar no Eole, mas não conseguiu controlar a aeronave, nem mantê-la no ar. Mesmo assim, Ader considerou os resultados de seu teste animadores, e imediatamente construiu uma aeronave maior, que tomou cinco anos para ser construída. Porém, seu novo avião, o Avion III, era pesado demais e nunca foi capaz de decolar.
À época, Hiram Maxim, um americano que naturalizou-se como cidadão britânico, estudou uma série de desenhos na Inglaterra, eventualmente construindo um mostruoso avião (para os padrões da época). Era um biplano equipado com dois motores a vapor, cada um capaz de gerar 180 cv de força. Maxim construiu a aeronave par estudar os problemas básicos de aerodinâmica e potência. Maxim observou que a aeronave, sem equipamentos que ajudassem a obter seu controle, seria insegura e perigosa em qualquer altitude, e ele construiu então uma pista especial, onde o avião estava atado a trilhos, para realizar seus testes. Os primeiros testes foram realizados em busca de problemas. Em 31 de julho de 1894, Maxim começou a fazer a série de testes para valer. Ele alinhava sua aeronave na pista e aplicava potência aos motores, aumentando a potência aplicada em cada teste. Os dois primeiros testes mostraram resultados razoáveis. A aeronave conseguiu "pular" nos trilhos por um ou dois segundos. Mas ele não voou. No terceiro teste, em uma tarde, a tripulação de três da aeronave aplicou potência máxima aos motores do avião, e após o avião ter alcançado 68 km/h, tendo percorrido 183 metros, a máquina produziu tanta sustentação que o avião saiu dos trilhos, tendo decolado e alçado vôo. Após percorrer 61 metros, a aeronave chocou-se com o solo. Maxim somente voltou a fazer novos testes na década de 1900, usando motores a gasolina, e aeronaves menores. Outro pioneiro foi Samuel Pierpont Langley, um cientista americano. Após uma carreira bem-sucedida em astronomia, Langley começou a estudar seriamente aerodinâmica no que é atualmente a Universidade de Pittsburgh. Em 1891, Langley publicou Experiments in Aerodynamics (Experimentos em Aerodinâmica), com sua pesquisa, e então Langley dedicou-se a desenhar e construir aeronaves baseadas em sua pesquisa. Em 6 de maio de 1896, um protótipo construído por Langley fez o primeiro vôo bem sucedido de uma aeronave mais pesada do que o ar. O nome da aeronave era Aerodrome No. 5 (Aeródromo Número 5). O avião voou por aproximadamente mil metros, a uma velocidade de 40 km/h. Em 28 de novembro outro vôo bem sucedido foi feito por Langley, com o modelo Aerodrome No.6. Este conseguiu voar por 1 460 metros. Porém, o avião decolara sem tripulantes.
Com o sucessos destes vôos-testes, Langley decidiu construir um avião que seria capaz de voar pilotado por uma pessoa. Langley começou a procurar investidores dispostos a investir em sua nova máquina. O governo americano eventualmente forneceu 50 mil dólares a Langley, talvez por causa do início da Guerra Hispano-Americana. Langley construiu então o Aerodrome A, e passou a realizar testes em uma versão menor desta aeronave, a Quarter-scade Aerodrome - um protótipo que tinha um quarto do tamanho da aeronave original - sem tripulantes. O protótipo voou duas vezes, em 18 de junho de 1901. Em 1903, o protótipo fez mais algumas decolagens bem-sucedidas.
Com o desenho básico da aeronave aparentemente aprovado nos testes, Langley acreditava que o Aerodrome A estava pronto para ser testado com um tripulante a bordo. Langley então começou a buscar por um motor adequado ao seu avião Aerodrome A. Ele contratou Stephen Balzer para a construção deste motor. Langley ficou desapontado quando viu que tal motor gerava apenas 8 cv de força, ao invés dos 12 cv que ele esperava. Um assistente de Langley, Charles Manly, então refez o desenho do motor, transformando-no em um motor com 5 cilindros, refrigerado a água, que produzia até 52 cv e 950 rpm.
Primeiro fracasso do "Large Aerodrome A" de Samuel Pierpont Langley, Rio Potomac, 7 de Outubro de 1903.Em 7 de outubro e em 8 de dezembro de 1903, Langley, ao comando da Aerodrome A, tentou fazer com que seu avião decolasse. Ele realizou suas tentativas de decolagem em um navio no Rio Potomac, e utilizou uma catapulta para fornecer o empuxo necessário para a decolagem. Porém, para a infelicidade de Langley, seu avião era muito frágil. Simplesmente produzindo uma cópia maior de suas aeronaves-testes resultou em um desenho que era pesado e frágil demais. Foram realizados no total dois testes. Em ambas as tentativas, a aeronave acabou por chocar-se com a água logo após sua decolagem. Eventualmente, os fundos monetários de Langley esgotaram-se. Tentativas em arrecadar mais fundos falharam, e seus esforços terminaram. Além do mais, o avião de Langley não dispunha de controle longitudinal, nem de trem de pouso - por isto mesmo sendo os testes realizados sobre o rio. Mesmo assim, Langley foi reconhecido pela Smithsonian Institution, uma instituição educacional sediada em Washington, DC, onde Langley anteriormente trabalhara, como o inventor do avião - isto porque Glenn Hammond Curtiss posteriormente faria várias modificações na Aerodrome A de Langley, na década de 1910, e conseguiria alçar vôo com ela.
Enquanto isto, no Reino Unido, Percy Pilcher quase se tornou a primeira pessoa a alçar vôo em um avião. Pilcher construiu vários planadores, The Bat (O Morcego), The Beetle (O Besouro), The Gull (O Mosquito) e a The Hawk (O Gavião). Pilcher alçou vôo em todos eles, obtendo sucesso em suas tentativas. Em 1899, Pilcher construiu um protótipo, um avião equipado com um motor a vapor. Porém, Pilcher morreu em um acidente aéreo, em um planador, não tendo testado o seu protótipo. Seus trabalhos ficaram esquecidos por vários anos, e somente recentemente seus estudos despertaram interesse na comunidade científica. Estudos mais recentes indicaram que tal aeronave seria capaz de alçar vôo por meios próprios, e com um tripulante a bordo.
Alberto Santos Dumont
Santos Dumont, considerado por muitos como o inventor do primeiro avião da história, o 14-bis.O brasileiro Alberto Santos-Dumont era fascinado por máquinas. Em 1891, visitando Paris em companhia de seu pai, o engenheiro Henrique Dumont, teve contato com os primeiros motores a explosão interna. Assim que se estabeleceu em Paris, Santos-Dumont passou a se interessar pelo automobilismo, tendo sido o primeiro a trazer um automóvel para o Brasil, que rodou por São Paulo. Em 1897 fez seus primeiros vôos como passageiro de balão livre em Paris e, no ano seguinte, projetou seu próprio balão, o Brésil (Brasil, em francês). Santos Dumont criou uma série de modelos de dirigíveis, alguns voando com sucesso e outros não. Os feitos de aviação de Santos Dumont em Paris tornaram-no famoso no mundo, tendo sido alvo dos jornalistas, e mesmo de notícias sensacionalistas, baseadas em seus hábitos extravagantes.
Após ter sido o primeiro homem a provar a dirigibilidade dos balões, quando conquistou o “Prêmio Deutsch de La Meurthe” com o seu balão dirigível nº 6, tendo percorrido, em menos de 30 minutos, um itinerário preestabelecido que incluía a circunavegação da Torre Eiffel, Santos Dumont passou a se dedicar à aviação.
Em 23 de outubro de 1906, Santos Dumont realizou um vôo público em Paris, em seu famoso avião 14-Bis. Esta aeronave usava o mesmo sistema de wing-warping usado nas aeronaves de Wright, e percorreu uma distância de 221 metros.
Ilustração do voo do Santos-Dumont 14-bis em 12 de novembro de 1906, que rendeu a Santos Dumont o Prêmio do Aeroclube da França.O 14-Bis, ao contrário do Flyer dos irmãos Wright, não precisava de trilhos, catapultas ou ventos contrários para alçar vôo, bem como teve muita cobertura da imprensa, de aviadores e (de cronometristas do Aeroclube da França), e é por isso que este vôo é considerado por vários especialistas em aviação como o primeiro vôo bem sucedido de um avião. Quando este vôo foi realizado, o pouco conhecimento e o descrédito dado aos vôos dos tais irmãos Wright pela mídia internacional e pelos norte-americanos, fizeram com que o 14-Bis de Santos Dumont fosse considerado então pela mídia européia e norte-americana como o primeiro avião a decolar por meios próprios. Afinal, o 14-Bis foi o primeiro avião a ter seu vôo homologado por uma instituição pública aeronáutica, o Aeroclube da França.
Santos Dumont, após o 14-Bis, inventaria o primeiro ultraleve, o Demoiselle, a última aeronave desenvolvida por ele. Este, além disso, realizaria também importantes avanços na controlabilidade de aviões, como o uso efetivo de ailerons em suas aeronaves, por exemplo.
A "era de ouro da aviação" (1918 - 1939)
Os anos que se passaram entre a Primeira Guerra Mundial e a segunda Guerra Mundial foram anos nos quais a tecnologia de aeronaves em geral desenvolveu-se bastante. Neste período, rápidos avanços foram feitos no desenho de aviões, e linhas aéreas começaram a operar. Também foi época na qual aviadores começaram a impressionar o mundo com seus feitos e suas habilidades. Os aviões pararam de ser feitos de madeira, para serem construídos com alumínio. Os motores das aeronaves foram melhorados bastante, com um notável aumento da potência que os motores da época eram capazes de gerar. Esta grande série de avanços tecnológicos, bem como do crescente impacto sócio-econômico que os aviões passaram a ter mundialmente, faz deste período a era do ouro da aviação.
Uma série de prêmios foi uma das principais razões deste grande desenvolvimento: tais prêmios eram dados a aviadores que conseguissem estabelecer recordes em distância e em velocidade. Outra razão era a grande quantidade de aviões e de pilotos experientes, sobras da primeira guerra mundial.
Em 1914, o americano Tony Jannus tornou-se o piloto do primeiro vôo regular da história. Jannus usou um hidroavião para transportar carga e passageiros entre São Petersburgo e Tampa, na Flórida, ao largo da Baía de Tampa. Seu hidroavião tinha espaço para um passageiro, que pagava cinco dólares pelo vôo de 35 quilômetros. Este táxi aéreo, considerado a primeira linha aérea do mundo, logo enfrentou dificuldades financeiras, e durou apenas alguns meses. Em 1919 e durante a década de 1920, várias linhas aéreas seriam estabelecidas na Europa e nos Estados Unidos. Tais companhias usavam primariamente aviões antigamente usados como bombardeiros e caças na Primeira Guerra Mundial, para carregar carga e passageiros. Tais aeronaves eram elegantemente decoradas e mobiliadas. Mesmo assim, tais aeronaves eram muito barulhentas e não pressurizadas e condicionadas.
Biplano de 1933.Após o fim da Primeira Guerra Mundial, os governos americano e canadense ofereceram o excesso de aeronaves da guerra a aviadores por preços incrivelmente baixos. Apesar de estas aeronaves serem mais fortes do que aquelas fabricadas anteriormente à guerra, elas ainda não podiam ser consideradas seguras. Eram feitas na maioria das vezes de madeira e de tecidos, e não dispunham de equipamentos de navegação básicos, como a bússola. Mas vários pilotos, aqueles que haviam lutado na guerra, compraram estes aviões, usando-os para ganhar dinheiro, através de exibições acrobáticas perigosas em feiras. Acidentes muitas vezes aconteciam, e vários destes aviadores acrobatas morreram.
A agência dos correios dos Estados Unidos também usou antigas aeronaves militares para transportar correio entre algumas cidades americanas, logo após o fim da guerra. Por volta de 1927, a agência desistiu de operar tais vôos, e ao invés disto, passou a contratar linhas aéreas para este serviço. Correios aéreos tiveram muita importância no desenvolvimento da aviação comercial.
Em 1929, a tecnologia dos dirigíveis havia avançado a tal ponto que um Zeppelin, controlado pelo Graf Zeppelin, deu a primeira viagem em torno do mundo, nos meses de outubro e dezembro. A esta altura, os dirigíveis eram usados por numerosas linhas aéreas na Europa. Rotas transatlânticas foram iniciadas ainda no mesmo ano, e rapidamente expandiram-se. Tais dirigíveis atracavam-se em uma torre, onde o embarque e o desembarque de passageiros era realizado. A única torre ainda existente deste tipo está localizada em Recife, Brasil. Em 1937, a era do dirigível acabou quando o Zeppelin Hindenburg sofreu um terrível acidente, em Lakehurst, Nova Jérsei, Estados Unidos, com 97 ocupantes a bordo, sendo 36 passageiros e 61 tripulantes, vindos da Alemanha. Durante as manobras de pouso, um incêndio tomou conta da aeronave e o saldo foi de 13 passageiros e 22 tripulantes mortos e um técnico em solo, no total de 36 pessoas.Isto porque o gás usado para sustentar o balão era o hidrogênio, um gás altamente inflamável. As pessoas pararam simplesmente de usar dirigíveis, apesar de que tal acidente tenha sido o único fatal entre aeronaves mais leves do que o ar.
Na década de 1930, muitas linhas aéreas passaram a operar em lagos e rios calmos, usando hidroplanos. Tais hidroplanos eram usadas principalmente para vôos transoceânicos. Um dos maiores hidroplanos da época era o Dornier Do X - tão grande e pesada que necessitava de 12 propulsores, seis em cada asa. Voou pela primeira vez em 1929, mas não se tornou popular. Um dos últimos, e também um dos mais populares hidroplanos, foi o Boeing Boeing 314 Clipper, capaz de carregar 74 passageiros. Em 1938, Clippers fizeram seus primeiros vôos comerciais sobre o Oceano Atlântico. Porém, o desenvolvimento de aviões cada vez mais poderosos, e de aeroportos com pistas longas o suficiente, fez com o uso de hidroplanos na maior parte das linhas aéreas terminasse ao longo da década de 1940
1990 - Tempos atuais
O caça F-22 Raptor teve seu primeiro voo em 1997.Em 1994, o Boeing 777 fez seu primeiro vôo. Foi o primeiro avião a ser totalmente desenhado e planejado com computadores. É atualmente o maior avião bijato do mundo. O Boeing 777 e o quadrijato Airbus A340 são atualmente os aviões de maior alcance operacional do mundo, podendo percorrer mais de 16 mil quilômetros em um único vôo.
Desde a década de 1970, aviões da aviação comercial e aeroportos passaram a ser um dos alvos preferidos de ataques terroristas. O pior destes ataques ocorreu em 2001, quando quatro aviões 767, duas da American Airlines e duas da United Airlines, foram utilizados nos Ataques de 11 de Setembro. Como uma conseqüência direta dos Ataques de 11 de Setembro, o número de pessoas viajando em aviões diminuiu bastante na maioria das linhas aéreas. Muitas delas enfrentaram grandes dificuldades financeiras nos anos que se seguiram. Os efeitos do ataque, apesar de minimizados, ainda persistem em várias linhas aéreas. O resultado da ameaça do terrorismo é a crescente tomada de medidas de segurança em aeroportos em geral.
Desde o início do século XXI, a aviação subsônica tem-se focalizado em tentar substituir o piloto por aeronaves controladas a distância ou mesmo por computadores. Em abril de 2001, um Global Hawk, um avião não-tripulado, voou de Edwards AFB nos Estados Unidos até a Austrália, sem escalas e sem reabastecimento. O vôo tomou 23 horas e 23 minutos, e é o vôo ponto-a-ponto mais longo já realizada por um avião não-tripulado. Em outubro de 2003, o primeiro vôo totalmente autônomo sobre o Oceano Atlântico por uma aeronave controlada por computadores foi realizado.
O Airbus A380, atualmente o maior avião comercial de passageiros do mundo.Um dos Concordes da Air France(F-BTSC) sofreu um acidente em 25 de julho de 2000, onde um pneu estorou e seus restos foram aspirados pela turbina (o que causou um incêndio), fazendo o avião cair e chocar-se com um hotel, logo após sua decolagem em Gonesse, França. Até então o avião era considerado o avião comercial mais seguro do mundo. Passou por um processo de modernização até 2001, mas por causa de baixo número de passageiros e altos custos operacionais, parou de ser usado em vôos comerciais em 24 de outubro de 2003. Atualmente, nenhum avião supersônico opera em vôos comerciais.
Em 2005, o Airbus A380 fez seu primeiro vôo. É atualmente o maior avião comercial de passageiros do mundo, superando o Boeing 747, que havia detido o recorde por 35 anos. O Antonov An-225, de fabricação soviética, é o maior avião do mundo desde o seu primeiro vôo, realizado em 21 de dezembro de 1988.
