Voo Inaugural do Dirigível ADB-3-X01

Repetindo Santos Dumont e seus LTA no Século XXI

País entra para o seleto clube dos dirigíveis com a Air Ship do Brasil

A Airship do Brasil realizou o voo público inaugural do ADB-3-X01, primeiro dirigível (lighter than air ou LTA) tripulado desenvolvido na América Latina, em suas instalações/hangar localizado na Chácara das Rosas, município de São Carlos, interior do Estado de São Paulo. O evento contou cerca de 800 pessoas, dentre convidados, autoridades, empresários do Cluster Aeroespacial do Estado de São Paulo e imprensa. Destaque para as presenças do prefeito de São Carlos, Airton Garcia, do presidente da Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos, Guilherme Campos, do presidente da Transportes Bertolini, Dr. Irani Bertolini, e o presidente da Airship do Brasil, Dr, Paulo Vicente Caleffi.

O desenvolvimento do projeto ADB-3-X01 teve a participação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e das Centrais Elétricas do Norte do Brasil S.A (Eletronorte), que muito agregaram na customização para o emprego do dirigível no Sistema Elétrico. Com 49 metros de comprimento e 17 metros de altura, o modelo ADB-3-X01 tem um payload de uma tonelada, usado para transportar diversos equipamentos para uso no sistema elétrico, na versão civil, ou sensores ópticos/radar, equipamentos de comunicações, holofotes (incluindo luz infravermelha), na versão militar. O tipo tem uma gôndola (posto de pilotagem) com espaço para cinco passageiros mais o piloto, construída com estrutura em aço revestida com fibra de vidro moldada a vácuo. A aviônica de navegação e pilotagem Garmin apresenta duas telas principais LCD coloridas para o comandante, sentado a esquerda. O motor, um Lycoming IO 540 K2 A5, entrega 300 HP de potência e pode acelerar o dirigível até 85 km/h. A visibilidade é ampla em todas as direções, exceto para trás e para cima.

Para flutuar, é usado o princípio/conceito de suspensão aerostática, onde 90% da flutuabilidade é obtida através do uso de gás hélio inerte acondicionado dentro do chamado "envelope", o charuto do dirigível, os 10% restantes são obtidos com a eficiência dos controles aerodinâmicos montados a meia nau e na cauda, efetivos a partir de uma certa velocidade, e somente quando o motor de tração está acionado. A sustentação aerodinâmica é gerada graças ao formato especial do casco, que funciona parcialmente como asa, e depende da velocidade atingida e do ângulo de incidência comandado para o veículo em relação ao escoamento do ar em torno do mesmo.

Enquanto o dirigível não alcança essa condição ele pode apenas subir e descer. Um duto coletor da exaustão do motor Lycoming (montado em configuração pusher) serve para aquecer e inflar os "balonetes" internos, dispostos em volta do envelope. Na entrada do duto existe uma válvula. Quando o piloto quer inflar mais os balonetes (subir), a válvula é aberta e o fluxo de ar quente do motor é liberado para o interior destes, o contrário para conseguir descer. Com esse procedimento se obtém o controle de pressão no interior do envelope e o controle aerostático (subida e descida do dirigível). Isso representa uma enorme economia de combustível, e mais manobrabilidade e estabilidade.

O grande avanço nas ferramentas computacionais para modelagem estrutural e aerodinâmica fez com que o projeto se tornasse altamente dimensionado, com consequente redução de peso e aumento da carga paga da aeronave. Sistemas de controle com motores vetorados (nos quais o empuxo é direcionado de acordo com a manobra a ser executada) permitiram que as manobras em voo, na navegação e em missões ganhassem precisão. O uso do hélio como gás sustentador, mesmo sendo aproximadamente 9% menos eficiente do que o hidrogênio e relativamente escasso (é retirado por fracionamento de gás natural), tornou-se a alternativa mais viável e segura para a sustentação dos dirigíveis, já que não é inflamável nem poluente.

Avaliado em cerca de US$ 20 milhões, o modelo ADB-3-3 (baseado no protótipo ADB-3-X01 mas com capacidade de carga expandida três toneladas) deverá ser comercializado no segmento civil ao final de 2018, segundo previsões da ADB. O dirigível é bastante versátil, atuando no treinamento de pilotos, voos de reconhecimento vigilância e patrulhamento, propagandas (publicidade em grandes eventos), apoio e manutenção de linhas de transmissão de energia elétrica, prevenção de queimadas, controle de fronteiras, busca e salvamento e o transporte de pequenas cargas ou passageiros para áreas de difícil acesso e sem infraestrutura aeroportuária.

“Nós temos um acordo com as Forças Armadas que prevê o monitoramento da Calha Norte, na região amazônica”, conta o gaúcho Paulo Caleffi, presidente da Airship, “Mas esta parceria também prevê o treinamento de pilotos e a disponibilização do dirigível para eventuais missões, como já ocorreu com outros produtos da empresa durante o período dos Jogos Olímpicos Rio 2016, junto à Força Aérea Brasileira”. Segundo Caleffi "A ADB já iniciou o procedimento de "procurement" e aguarda autorização na Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) para iniciar a construção do primeiro exemplar do ADB-3-3, prevista para ser concluída em um prazo de 12 meses. Dessa forma, e através de tecnologias desenvolvidas localmente, o Brasil torna-se o quinto País a dominar o ciclo completo para construir esse tipo de aeronave, juntamente com Estados Unidos, França, Alemanha, Reino Unido e China", completa o executivo.

Uma empresa 100% brasileira

A Airship do Brasil Indústria e Serviços Aéreos Especializados desenvolve, fabrica, comercializa e opera aeronaves e soluções utilizando tecnologias mais leves que o ar (lighter than air - LTA). Empresa 100% nacional pertencente ao Grupo Bertolini, a ADB é reconhecida por incorporar em seus projetos tecnologia avançada. Conta, ainda, com um escritório de relações institucionais na capital federal, Brasília (DF). A empresa é focada no desenvolvimento de equipamentos mais leves que o ar voltados para o transporte de carga, patrulhamento de infraestruturas, serviços de sensoriamento e monitoramento. Oferece ainda serviços de apoio logístico, segurança, vigilância, publicidade, geofísica aérea, meteorologia e meio ambiente.

 

Inicialmente, as instalações da ADB foram baseadas na cidade de Barueri (2005), mas a companhia mudou-se para São Carlos em 2010. Seus primeiros produtos foram os dirigíveis não tripulados radiocontrolados (modelos ADB-1 e ABD-2), introduzidos a partir de 2009. A empresa também atuou no desenvolvimento de balões cativos de vigilância empregados nos Jogos Olímpicos Rio 2016.

Em 27 de março de 2015, a ADB inaugurou suas instalações as margens da rodovia Presidente Washington Luiz (49 hectares), um investimento de R$ 10 milhões, vertidos principalmente na área de pesquisa e projetos. Também foram empenhados créditos de R$ 9 milhões oriundos do Banco Nacional de Desenvolvimento Social (BNDES), primeira parcela de um financiamento acordado em R$ 103 milhões.

A fábrica foi dimensionada para atender a uma encomenda de sete dirigíveis ADB-3-3 (mais a construção e o desenvolvimento do protótipo ADB-3-X01) colocada pela Centrais Elétricas do Norte do Brasil S.A. (Eletronorte), sociedade anônima de economia mista e subsidiária da Centrais Elétricas Brasileiras S.A (Eletrobrás). Com sede no Distrito Federal, a Eletronorte gera e fornece energia elétrica aos nove estados da Amazônia Legal (Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins).

O ADB-3-3 (payload ampliado para três mil quilos) vai atuar na manutenção de linhas de transmissão de energia elétrica em lugares remotos e de difícil acesso por terra, modificando por completo uma doutrina de emprego que hoje se utiliza de uma complexa e dispendiosa logística de helicópteros e/ou balsas.

Esse primeiro modelo dará lugar, mais a frente, ao gigantesco ADB-3-30, o primeiro dirigível cargueiro do seu tipo no mundo com capacidade de suspender até 30 toneladas. Atingindo quase 150 metros de comprimento, diâmetro do envelope de 35 m e altura de 50 m (equivalente a um prédio de 18 andares), ele será capaz de realizar a inspeção, manutenção e construção de linhas de transmissão elétrica; prover logística pesada pelo ar em regiões sem infraestrutura para outros modais de transporte; levar grandes containers com carga sensível entre pontos distantes nos chamados vazios logísticos, etc. Só existem 22 dirigíveis similares ao brasileiro certificados nos Estados Unidos e três na Europa, e nenhum com as dimensões a capacidades do proposto ADB 3-30.

O modelo despertou o interesse de outra nação que também possui grandes vazios territoriais/logísticos, o Canadá, através da Universidade de Manitoba. Essa prestigiosa instituição de ensino assinou acordo de desenvolvimento conjunto com a Air Ship do Brasil. O projeto foi mencionado pelo Departamento de Estado do Governo dos Estados Unidos da América, que incentiva a ideia.

O ADB-3-30 irá revolucionar completamente o trabalho de construção das linhas de transmissão de energia elétrica em locais de difícil acesso ou isolados, pois ao invés de transportar pequenas partes de uma torre, como um helicóptero de médio/grande porte faria, para serem encaixadas e montadas (com todo o risco inerente a esse tipo de operação), ele simplesmente transporta a torre inteira, pré montada em um sítio especialmente preparado, até o seu local de instalação!

Nas manutenções, o ADB-3-30 poderá "descer/subir" pessoal e equipamentos até a torre danificada através da gôndola sem a necessidade de contato com o solo, eliminando dispendiosas operações de apoio TASA por terra, necessárias para apoiar helicópteros voando a dezenas de quilômetros de sua base, em meio a um ambiente inclemente.Esse colosso vai demandar a criação de uma nova e maior fábrica, segundo executivos da ADB e investidores parceiros. Na fábrica atual, a máquina de corte existente, CNC a laser, pode cortar peças de 50 metros de comprimento, ainda muito pouco para as partes previstas, muito maiores, do ADB-3-30. A grande "sacada" na construção de dirigíveis é justamente diminuir a quantidade de emendas (feitas com solda a quente) no tecido do "envelope".

Complementarmente a esses projetos, a ADB vem trabalhando na montagem e estruturação dos currículos e de cursos a serem ministrados para a formação de recursos humanos tanto para a operação como para a manutenção dos equipamentos por ela produzidos, estando prevista para funcionar em São Carlos, a primeira escola latino-americana formadora de pilotos, tripulações, mecânicos e gestores operacionais de dirigíveis. A empresa também atua em paralelo com ANAC e o Departamento de Controle Espaço Aéreo (Decea) no sentido de organizar os regulamentos ainda inexistentes no Brasil para certificar a construção e a operação destas aeronaves.

O instrutor-chefe dessa escola, em fase de planejamento, é o comandante Charles Chueiri, atualmente piloto-chefe da ADB e responsável pelos controles do ADB-3-X01. Piloto de origem militar, o Comandante Charles foi instrutor de voo na Academia da Força Aérea Brasileira, e sua experiência com pilotagem de LTA é bastante conhecida, pois comandou o dirigível "The Spirit of Goodyear", presença comum em grandes eventos na região sudeste do país, nos anos de 1990/2000. O protótipo ADB-3-X01 inclusive é muito similar ao famoso dirigível da Goodyear , pois copia a maioria de suas características, incluindo peso e dimensões.

A Airship também conta com o auxílio de várias instituições de pesquisa para o desenvolvimento dos LTA. A Universidade de São Paulo (USP) de São Carlos, a Universidade de Brasília e o Parque Tecnológico de Itaipú, além de vários fornecedores privados, atuam para viabilizar o estabelecimento de uma cadeia logística para a produção dos dirigíveis. Entre as empresas do cluster aeroespacial do Estado de São Paulo parceiras da ADB, destacam-se a Proar, Avionics Services, AGS Aerohoses, Aerowood, APS, Plasmatec, RCA e TAM.

Nichos de mercado e a missão militar

A logística militar empregando dirigíveis teve sua gênese no seio do Exército Brasileiro durante os anos de 1990. Em 2004, a força terrestre coordenou a criação de uma sociedade de propósito específico (SPE) para o desenvolvimento de dirigíveis, materializada na assinatura de um memorando de entendimento. Diferentes empresas foram signatárias do documento, dentre elas a Transportes Bertolini Ltda (TBL). O projeto evoluiu e, em 1° de junho de 2005, formalizou-se a constituição da Airship do Brasil Indústria Aeronáutica Ltda. (ADB), uma sociedade que contava com a participação inicial de três outros sócios, além da própria TBL. Instalada inicialmente no município paulista de Barueri, onde o Exército possui o Arsenal de Guerra de São Paulo (AGSP - grande organização militar de apoio logístico), a empresa foi transferida posteriormente para São Carlos, 240 km a nordeste da cidade de São Paulo, em 2010.

Atualmente existem diversos nichos de mercado que podem ser adequados aos dirigíveis, entre eles as cargas para locais inacessíveis por outros modais; cargas de grandes dimensões (indivisíveis) e alto valor agregado (pré-moldados pás de geradores eólicos, entre outros), que necessitam de carretas especiais, horários, trajetos e equipes especiais, o que eleva demasiadamente o custo com a utilização de modais tradicionais; cargas de elevado valor agregado, que ficam sujeitas a assaltos, exigindo elevados dispêndios com sistemas de segurança nos modais tradicionais; logística militar, especialmente para unidades de fronteira. Os dirigíveis também podem ser empregados como plataformas para sensores e antenas integrantes de sistemas de vigilância e/ou monitoramento e/ou telecomunicações (leia-se SISFRON e SGDC) sendo possível que todas essas funções sejam atendidas simultaneamente em função dos equipamentos que estiverem instalados como carga paga (payload).

Segundo estudos feitos pelo Exército Brasileiro dentro do Projeto Dirigível, oficializado em 1997, dirigíveis construídos para atender requisitos militares poderiam facilmente ser utilizados em quase todo o território nacional, em distâncias de até 1.900 km, elevação do relevo de 1.000 m (embora o dirigível esteja sendo projetado para ter possibilidade de ascensão até 3.000 m de forma estática), espectro meteorológico bastante amplo, com grandes variações térmicas (com temperaturas de até 40°C), grande incidência de nuvens de chuva (Cumulus Nimbus –CB) e grande incidência de descargas elétricas (fazendo com que o dirigível seja projetado para suportar, sem riscos ou a necessidade de manutenção imediata, grande incidência de raios), infraestrutura mínima, pois todos os pontos onde ocorrerão as operações de carga e descarga estarão providos de condições mínimas para tal, sendo que, em vários pontos, essas operações serão feitas com o apoio de balsas.

Mais de 95% do território nacional está abaixo de 1.500 metros de altitude (dado um determinado volume fixado para o gás de flutuação do dirigível, sua capacidade de carga será maior quanto menos ele precisar ascender na atmosfera), as temperaturas variam entre 7°C e 38°C na média anual para as diversas regiões do país e os ventos atingem normalmente entre cinco e dez nós de velocidade. Não há registros de ocorrência sistemática de nevascas, e as chuvas torrenciais da Região Amazônica são bem conhecidas em termos de duração, horários e locais afetados. Assim, o Brasil se configura território altamente compatível com a operação de aeronaves que utilizem a flutuação aerostática.

O uso militar de LTA, por exemplo, poderá ser feito em proveito da logística nas fronteiras e apoio médico nas áreas englobadas pelo Projeto Calha Norte, na região norte do país. A possibilidade de apoio logístico pesado, pelo meio aéreo, sem a necessidade de se contar com infraestrutura terrestre significativa, é por demais atrativa para ser ignorada ou incompreendida, algo que ainda acontece em pleno século XXI. Os LTA também podem atuar em patrulha oceânica, função já desempenhada pelos dirigíveis blimps da Marinha dos Estados Unidos (US Navy) nos 16 anos subsequentes ao final da Segunda Guerra Mundial (1945-1961), na costa leste desse país.

O custo de operar uma frota de dirigíveis é muito inferior quando comparado ao necessário para se manter diversos navios de patrulha, a velocidade superior dos LTA frente as embarcações é mais uma vantagem, além da autonomia de voo ser medida em dias ao invés de horas, isso quando comparado ao emprego de aeronaves convencionais de patrulha e esclarecimento marítimo, de asas fixas ou rotativas. Tal capacidade seria especialmente relevante quando se consideram operações não só sobre o mar territorial brasileiro, mas se inclui também a chamada Zona de Exploração Econômica (ZEE) e suas valiosas plataformas de petróleo e gás natural. Um LTA em patrulha, por exemplo, pode ser a base de lançamento e recolhimento de aeronaves remotamente pilotadas usadas para verificar contatos na superfície, evitando expor o dirigível a qualquer risco ou ameaça não identificada.

A concorrência norte-americana

Durante a 51ª edição do Salão de Aeronáutica e Espaço de Le Bourget, na França (2016), Orlando P. Carvalho (vice-presidente executivo da divisão de Aeronáutica da Lockheed Martin) anunciou a oferta ao mercado um novo dirigível (ou LTA), com capacidade de transportar até 20 toneladas. O chamado veículo LMH-1 (Lockheed Martin Híbrido-1), baseado no protótipo Skunk Works P-791, que voou pela primeira vez em 2006, é o resultado de mais de 20 anos em pesquisas da Lockheed Martin no campo da tecnologia dos dirigíveis híbridos (flutuação + propulsão).

Trata-se de um veículo dotado de quatro motores diesel de 300 HP, com velocidade de cruzeiro em torno dos 60 nós e capacidade de voar por 1.400 milhas (o equivalente a 2.520 km) antes de precisar voltar ao chão. Sua capacidade de carga é de 21 toneladas, ou até 19 passageiros. Cerca de 80% da sua capacidade de decolagem é determinada pela flutuabilidade do gás hélio encerrado dentro do envelope do dirigível.

O LMH-1 não requer postes de amarração ou o esquema de tie-down (pontos para fixá-lo no chão). Em vez disso, ele usa um sistema de colchão de ar semelhante ao de um hovercraft, permitindo que o veículo manobre no terreno. O modelo também produz um jato de sucção que o prende de maneira mais eficiente ao solo, mecanismo utilíssimo durante as fainas de carregar ou descarregar cargas.

 

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