O F-15 Eagle encontra uma segunda vida na NASA

O F-15 Eagle, em tempos um dos símbolos de referência do poder aéreo dos Estados Unidos na linha da frente, está a ganhar um novo fôlego na NASA, onde jatos “legado” passaram a ocupar um lugar central em experiências ambiciosas que podem influenciar tanto a aviação comercial como os futuros caças de combate.

Há também um benefício menos visível, mas muito relevante: reutilizar aeronaves já existentes reduz custos, acelera a preparação de ensaios e permite que os engenheiros se concentrem no hardware científico e não na criação de uma plataforma totalmente nova. Num cenário de orçamentos apertados e calendários exigentes, essa abordagem dá à NASA uma flexibilidade rara.

Águias antigas aterram no Centro Armstrong da NASA

A NASA reforçou discretamente a sua frota de ensaio com dois F-15D Eagle de dois lugares, transferidos da unidade de instrução da Guarda Aérea Nacional do Oregon, em Kingsley Field, pertencente à Força Aérea dos Estados Unidos.

Os aviões, com os números de série 81-0063 e 84-0045, tinham anteriormente a missão de formar pilotos de caça. Um deles será agora convertido para utilização ativa da NASA no Centro de Investigação de Voo Armstrong, na Base Aérea de Edwards, na Califórnia. O segundo já não voltará a voar e servirá como doador essencial de peças sobresselentes para manter os restantes aparelhos operacionais.

A NASA está a transformar caças de primeira linha envelhecidos em plataformas de investigação incansáveis, prolongando a carreira do F-15 muito para lá da passagem dos aviões militares para outras gerações.

Esta renovação da frota surge numa altura em que a Força Aérea está a retirar a maior parte dos F-15C/D, substituindo-os pelo F-35 e pelo mais recente F-15EX Eagle II. Para a NASA, essa mudança abre uma oportunidade clara: aviões comprovados, já amortizados e bem conhecidos, podem ser adaptados para trabalho experimental exigente a uma fração do custo de um avião de ensaio desenvolvido de raiz.

A perseguir um estrondo sónico mais discreto

A principal tarefa do novo F-15D é apoiar um dos projetos mais acompanhados da NASA: o demonstrador X-59 QueSST, sigla de Quiet Supersonic Technology.

O X-59, que realizou o primeiro voo no final de 2025, foi concebido não apenas para ultrapassar a velocidade do som, mas para o fazer sem o estrondo ensurdecedor que levou à proibição dos voos supersónicos sobre terra na década de 1970.

Se a NASA conseguir transformar um estrondo sónico num “pancada” discreta, os voos supersónicos de passageiros sobre as cidades poderão regressar pela primeira vez em décadas.

O F-15D funcionará como avião de acompanhamento do X-59, voando em formação próxima para observar visualmente a aeronave, recolher dados e filmar cada saída. Também dará apoio a voos de calibração, nos quais várias aeronaves trabalham em conjunto para medir a forma exata e a intensidade das ondas de pressão geradas a velocidade supersónica.

A missão é exigente. O X-59 destina-se a cruzeiros a cerca de Mach 1,4 - aproximadamente 1490 km/h - a altitudes até 16 800 metros. Para o acompanhar em segurança, a NASA modificou os seus F-15 com sistemas de apoio à vida atualizados, originalmente desenvolvidos para o F-22 Raptor.

Respirar a 18 300 metros

Dois F-15 anteriores da NASA já tinham sido adaptados para missões de acompanhamento a grande altitude, e o novo F-15D está a receber o mesmo tratamento.

• Novas garrafas de oxigénio de emergência e reguladores para o piloto e para o técnico no banco traseiro
• Sistema de respiração com pressão positiva derivado do conjunto de apoio à vida do F-22
• Componentes partilhados com o próprio sistema de oxigénio e de regulação do X-59

A respiração com pressão positiva empurra literalmente o oxigénio para os pulmões, permitindo que as tripulações permaneçam conscientes e funcionais a altitudes extremas, onde uma avaria ligeira pode conduzir rapidamente à hipóxia, uma falta perigosa de oxigénio nos tecidos do corpo.

Ter configurações de apoio à vida praticamente idênticas nos F-15 e no X-59 simplifica a formação, a manutenção e as verificações de segurança, além de permitir à NASA executar perfis de ensaio mais agressivos com menor risco para os pilotos e engenheiros de voo.

Um banco de ensaio com desempenho de caça

A ligação da NASA ao F-15 remonta ao início da década de 1970. Ao longo dos anos, a agência operou várias variantes deste avião como plataformas de investigação extremamente versáteis.

O F-15 continua a ser apelativo por várias razões:

Característica	Porque é importante para a NASA
Elevada velocidade e altitude	Pode acompanhar e medir aeronaves supersónicas como o X-59 em condições reais de ensaio.
Grande capacidade de carga útil	Transporta equipamento experimental volumoso externamente, sob as asas ou no eixo central.
Generosa distância ao solo	Permite montar artigos de ensaio com formas invulgares sob a fuselagem sem tocar na pista.
Sistemas da era analógica	A arquitetura dos anos 1970 é mais fácil de modificar com novos sensores, software e sistemas de controlo.

Entre os projetos anteriores contam-se o programa ACTIVE, que equipou um F-15 com canards dianteiros e bocais com vectorização de empuxo para estudar manobrabilidade extrema e controlos de voo avançados, e ensaios de um desenho de entrada de ar canalizada montado sob um F-15B para melhorar o fluxo para o motor e a eficiência de combustível em várias gamas de velocidade.

O jato dos anos 1970 por trás dos futuros aviões mais eficientes

Um dos F-15 mais antigos da NASA - o número de cauda 836, um F-15B construído em 1974 e adquirido à Guarda Aérea Nacional do Havai no início da década de 1990 - está agora no centro de uma vaga de investigação destinada a reduzir a fatura de combustível das companhias aéreas.

A aeronave foi modificada para ensaios CATNLF, abreviatura de Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow, uma tecnologia concebida para manter o escoamento do ar suave sobre a asa e, assim, reduzir o arrasto.

Estudos iniciais da NASA indicam que conceitos CATNLF, aplicados a grande escala num avião de fuselagem larga como o Boeing 777, poderão cortar o consumo anual de combustível em cerca de 10 por cento.

Nos testes mais recentes, os engenheiros instalaram verticalmente sob a barriga do F-15 uma maquete à escala, com cerca de 90 centímetros de altura, de uma asa CATNLF especial. Em recentes ensaios de táxi a alta velocidade, o avião atingiu 232 km/h na pista com o apêndice incomum montado, validando a resistência estrutural e o comportamento antes do voo.

O passo seguinte será uma série de testes em voo, nos quais o F-15B levará o artigo CATNLF para as zonas adequadas do envelope de voo, de modo a medir até que ponto o desenho consegue travar o crossflow, um efeito aerodinâmico que tende a perturbar o escoamento laminar em asas enflechadas. Os aviões comerciais, com as suas asas longas e inclinadas, são particularmente vulneráveis a este problema.

Porque é que o escoamento laminar importa

O escoamento laminar significa que o ar se desloca em camadas suaves e organizadas sobre uma superfície, em vez de se agitar de forma turbulenta. Quando o escoamento é mais limpo, o arrasto diminui, o que, por sua vez, reduz o combustível necessário para a mesma velocidade e alcance.

Na prática, manter esse escoamento laminar numa grande percentagem de uma asa real é difícil. Insetos, pequenas imperfeições na pintura ou desalinhamentos mínimos podem fazer com que o fluxo transite para turbulência. Nas configurações enflechadas, o crossflow acrescenta mais uma camada de complexidade.

O CATNLF tenta controlar esse efeito através da forma da asa e de uma gestão cuidadosa dos gradientes de pressão, para que o escoamento prefira manter-se suave, mesmo em condições que normalmente o fariam degradar-se.

Os F-15 de uniforme ainda não disseram adeus

Enquanto a NASA acrescenta Eagles reformados ao seu conjunto de investigação, a Força Aérea dos Estados Unidos está a abrandar, mas não a travar, a retirada do modelo do lado operacional.

Os planos iniciais previam que todos os F-15C/D fossem desativados até 2026. Essa intenção mudou após uma reavaliação das necessidades de defesa aérea do território continental dos Estados Unidos.

Segundo o planeamento atual:

• 42 F-15C/D vão permanecer no inventário de combate até 2028
• Entre 2028 e 2030, uma frota mais pequena de 21 dos aviões mais recentes servirá na 144.ª Ala de Caça da Guarda Aérea Nacional da Califórnia
• As unidades que perderem os seus F-15C/D passarão para uma combinação de F-15EX e F-35A, estando ainda previsto que uma unidade de A-10 também receba F-15EX

Estes planos, descritos no relatório da Força Aérea sobre a Estrutura de Forças de Caça a Longo Prazo, são apresentados pelo próprio serviço como aspirações e podem voltar a mudar à medida que os orçamentos, as ameaças e a realidade industrial evoluírem.

O que fazem realmente os aviões de acompanhamento

Para quem não trabalha na área, a ideia de um avião de acompanhamento pode soar quase cerimonial, como se fosse apenas uma escolta no ar. Na verdade, trata-se de uma ferramenta de segurança e de recolha de dados.

Durante um voo de ensaio, a tripulação de acompanhamento:

• Vigia a aeronave experimental em busca de fugas, painéis soltos ou movimentos inesperados
• Grava vídeo e imagens de alta resolução a partir de vários ângulos
• Transmite observações em tempo real para os engenheiros no controlo da missão
• Serve de ligação rádio de reserva se o avião de ensaio tiver problemas de comunicação
• Fornece uma aeronave de referência para verificar posição relativa e desempenho

Como o F-15 consegue acompanhar uma vasta gama de velocidades e altitudes, incluindo voos supersónicos de acompanhamento, desempenha esta função de forma mais flexível do que muitos treinadores dedicados ou jatos executivos usados noutros programas.

Os riscos e as recompensas de voar no limite

Executar voos de ensaio de alto risco com aeronaves desenhadas na época da Guerra do Vietname pode parecer contraintuitivo, mas a NASA aposta fortemente na familiaridade. Os engenheiros dispõem de décadas de dados sobre o comportamento do F-15, a forma como envelhece e os seus pontos mais frágeis.

Os principais riscos surgem quando a plataforma é levada para configurações invulgares: cargas externas pouco usuais, leis de controlo modificadas ou perfis de altitude extremos. Cada alteração exige nova análise e testes progressivos, começando com táxis a baixa velocidade como os já realizados no âmbito do programa CATNLF.

O retorno pode ser enorme. Uma única configuração bem-sucedida, voada num F-15 antigo, pode gerar dados aerodinâmicos e estruturais que alimentam diretamente novos aviões de passageiros, caças de próxima geração ou até veículos espaciais reutilizáveis. O custo dessa informação é muito inferior ao de construir, de cada vez, demonstradores feitos à medida do zero.

À medida que a frota de combate se vai desfazendo dos seus Eagles mais antigos, a plataforma de ensaios de Edwards aponta para uma direção diferente. Aqui, a história do F-15 não se mede por datas de reforma, mas pela quantidade de valor experimental que ainda pode ser extraída de uma célula que voou pela primeira vez há mais de 50 anos - e que agora está a ajudar a decidir quão rápidos, silenciosos e eficientes poderão ser os aviões do futuro.