Reduza a velocidade demais.

Aumente o ângulo de ataque e a sustentação cresce, por um tempo. Depois, algo muda. No ângulo de ataque crítico, de cerca de 15° no modelo, o fluxo de ar suave sobre a parte superior da asa se separa da superfície e se desfaz em redemoinhos. A sustentação diminui e o arrasto aumenta. Isso é chamado de estol.

Duas coisas para deixar bem claras desde já:

• Um estol não tem nada a ver com o motor parar. Um avião pode entrar em estol com o motor em potência máxima, e um planador não tem motor algum.
• Um estol é causado pelo ângulo de ataque, não pela velocidade. Uma asa entra em estol quando α passa do ângulo crítico, e isso pode acontecer em qualquer velocidade.

A velocidade de estol. Em voo nivelado, a sustentação é igual ao peso. Com o maior coeficiente de sustentação possível, C_Lmax, a velocidade é a menor em que a asa ainda consegue sustentar o peso:

V_s = √( 2W / (ρ S C_Lmax) )

Para o avião de brinquedo: W = 9.810 N, ρ = 1,225, S = 16 m², C_Lmax = 1.6. Então V_s = √(19.620 / 31,36) ≈ 25 m/s, o que corresponde a aproximadamente 90 km/h ou 49 nós. Isso corresponde à última linha da tabela da lição 2.

O que altera a velocidade de estol?

• Peso. Ele aparece dentro de uma raiz quadrada. 20 por cento a mais de peso (1.200 kg) resulta em V_s × √1,2 ≈ 27,4 m/s.
• Densidade. Em altitudes maiores, o ar é mais rarefeito. A 3.000 m, na atmosfera padrão (ρ ≈ 0,91), o estol acontece a uma velocidade verdadeira de aproximadamente 29 m/s.
• Flapes. Eles aumentam C_Lmax. Com C_Lmax = 2,0, V_s ≈ 22,4 m/s.
• Fator de carga. Em uma curva ou em um pull-up, a asa precisa sustentar mais do que o peso: a velocidade de estol aumenta por √n. Com n = 2, o avião de brinquedo entra em estol a aproximadamente 35 m/s. Veja o Mundo 2 para saber como isso se relaciona com o ângulo de inclinação.

Por que o escoamento se separa? Ao longo da parte superior da asa, o ar primeiro acelera e sua pressão cai; depois precisa desacelerar e recuperar a pressão em direção ao bordo de fuga. O ar bem próximo à superfície (a camada-limite) é lento e está cansado. Em um ângulo acentuado, a recuperação da pressão é tão abrupta que essa camada lenta não consegue avançar contra ela: para, inverte o sentido e se desprende da superfície. Tudo a jusante desse ponto é uma esteira turbulenta, e a sustentação despenca. O Flow Lab mostra por que o escoamento potencial nunca se separa e por que as asas reais se separam.

Como isso é sentido? Antes do estol, uma asa pode tremer e vibrar enquanto o escoamento começa a se desorganizar. Depois, a aeronave geralmente deixa uma asa ou o nariz baixar. O princípio em nível de física para a recuperação decorre da causa: o problema é um ângulo de ataque grande demais, então a solução é reduzir o ângulo de ataque (afrouxando a puxada e baixando o nariz em relação ao escoamento). A maneira de tirar uma aeronave específica do estol é ensinada por instrutores, durante o treinamento, para aquele tipo de aeronave.