Pintura do avião Concorde e aquecimento aerodinâmico
19 de maio, 2026 às 13:29 | Postado em Atmosfera, Mecânica de fluidos, Radiação, Termologia, termodinâmica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Olá professor
Recentemente entramos numa polêmica na turma de física. Encontramos na Internet a informação de que o avião Concorde precisava ser pintado de branco devido ao aquecimento da fuselagem que ocorreria devido à sua velocidade. Inclusive havia a informação de que em uma campanha da Pepsi, quando sua cor passou para azul e preto, foi obrigado a diminuir a velocidade de voo. Afinal, qual o mistério que envolve a pintura do concorde?
Agradecemos.
Aeronaves que se movem em velocidades supersônicas apresentam um indesejável aquecimento aerodinâmico de suas superfícies externas conforme foi discutido em Aquecimento de objetos pelo “atrito” com a atmosfera.
O avião Concorde tinha velocidade de cruzeiro 2 Mach (duas vezes a velocidade do som), atingindo temperaturas de mais de 100°C em algumas regiões de sua estrutura conforme se observa na Fig. 1.
Como o ar é péssimo condutor térmico a principal forma de arrefecimento dessas superfícies aquecidas é por radiação térmica . Nas temperaturas indicadas na Fig. 1 as superfícies do Concorde emitem radiação infravermelha média e longa.
A pintura branca de alta refletividade (ou baixa emissividade) determinava que as superfícies do Concorde iluminadas pela radiação solar pouco absorviam dessa radiação. Entretanto esta mesma pintura tinha outra propriedade importante, qual seja a de possuir alta emissividade na faixa de infravermelho médio e longo. Na postagem Um mal-entendido sobre absorção e emissão da radiação térmica foi tratado, em outro contexto, desse aparente paradoxo de apresentar a mesma superfície baixa e alta emissividade.
A alta emissividade na faixa de infravermelho é importante para que as superfícies aquecidas percam energia por radiação térmica para a atmosfera, evitando aquecimento além daqueles apresentados na Fig. 1. Também colabora para isso o fato de que aquela pintura branca propiciava menor absorção da radiação solar do que outras pinturas. Na altitude de voo a intensidade da radiação solar é mais alta do que no solo pois a atmosfera acima é tênue e portanto era relevante para reduzir o aquecimento evitar absorção da maior parte da radiação solar.
Sintetizando, a pintura tinha duas funções contra o aquecimento excessivo: 1- absorver pouca radiação solar; 2 – favorecer o arrefecimento das superfícies aquecidas por emissão da radiação térmica na faixa de infravermelho.
Quando o Concorde recebeu a pintura da Pepsi-Cola na sua fuselagem (o restante das superfícies permaneceram brancas conforme se observa na Fig. 2) houve um incremento na absorção da radiação solar e a emissividade na faixa do infravermelho também diminui.
A forma de evitar o superaquecimento foi o de diminuir o aquecimento aerodinâmico que depende da velocidade em relação ao ar. A velocidade de 2 Mach somente poderia ser mantida por cerca de 20 minutos e então a velocidade de cruzeiro foi diminuída para 1,7 Mach conforme está relatado em Aeroin – Concorde.
A pintura da Pepsi-Cola no Concorde foi uma promoção que durou apenas duas semanas, envolvendo catorze voos supersônicos, passando por dez cidades.
“Docendo discimus.” (Sêneca)