Como um raio afeta um avião comercial de fabricado em material composto como o Boeing 787?

Por Comandante Bassani - ATPL/B727/DC10/B767 - Ex-Inspetor de Acidentes Aéreos SIA PT.

voopessoal@gmail.com  - Set/2024

Os raios representam desafios únicos para aviões comerciais fabricados em compostos como o Boeing 787, principalmente devido às diferenças de condutividade entre os materiais compostos e o alumínio tradicional usado em projetos anteriores de aeronaves.

Impacto de raios em aviões de passageiros com compostos

1. Diferenças de condutividade

   • Aeronaves de alumínio: aeronaves tradicionais, feitas principalmente de alumínio, são altamente condutivas. Quando um raio cai, a carga elétrica normalmente se espalha uniformemente pela superfície da aeronave e sai com segurança por pontos como as pontas das asas ou a cauda, minimizando danos localizados.

   • Materiais compostos: O Boeing 787 é feito em grande parte de materiais compostos, como plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP). Esses materiais são muito menos condutores do que o alumínio, tornando-os mais suscetíveis a danos localizados quando atingidos por raios. Sem proteção adequada, a carga elétrica do raio pode causar danos graves ao procurar caminhos condutores através da aeronave, como fiação ou dobradiças, levando a marcas de queimadura, furos ou até mesmo falhas críticas do sistema.

     
     

2. Medidas de proteção contra raios

   • Para lidar com a menor condutividade dos materiais compostos, a Boeing adicionou uma rede de materiais condutores, como malha de metal ou folhas, embutidos na pele composta. Essa camada é projetada para criar um caminho que guia a carga elétrica com segurança pela superfície da aeronave e minimiza os danos à estrutura subjacente.

   • Esse sistema de proteção é essencial, mas adiciona peso adicional à aeronave, o que foi um desafio durante o desenvolvimento do Boeing 787. O peso extra foi um dos fatores que levaram o Dreamliner a ultrapassar sua meta de peso inicial, complicando o projeto e impactando as expectativas de desempenho.

     
     

3. Danos causados por raios

   • Apesar dessas proteções, raios ainda podem causar danos visíveis, como marcas de queimadura e pequenos furos na superfície da aeronave. Após um raio, é um procedimento padrão conduzir inspeções completas para avaliar qualquer dano potencial antes que a aeronave seja liberada para voos posteriores. O dano geralmente é superficial, mas deve ser reparado para garantir a integridade do sistema de proteção contra raios da aeronave.

   • Materiais compostos, embora ofereçam benefícios como redução de peso e eficiência de combustível melhorada, exigem medidas de proteção mais sofisticadas e, às vezes, mais pesadas contra raios. Essa troca é uma consideração fundamental no design e na manutenção de aviões comerciais compostos modernos, como o Boeing 787.

Embora a estrutura composta do Boeing 787 apresente vantagens em termos de economia de peso e eficiência de combustível, ela também requer um gerenciamento cuidadoso dos riscos de raios devido à menor condutividade dos compostos. Os materiais de proteção adicionados e as inspeções subsequentes após raios são essenciais para manter a segurança e a aeronavegabilidade da aeronave. Esses desafios ressaltam o equilíbrio que deve ser alcançado entre materiais avançados e requisitos de segurança tradicionais no design da aviação moderna.