Princípios do empuxo

A finalidade de um motor turbofan é produzir empuxo para deslocar o avião para a frente. O empuxo é geralmente medido em libras nos Estados Unidos (o sistema métrico utiliza Newtons;  4,45 Newtons equivalem a 1 libra de empuxo). Uma "libra de empuxo" é igual a uma força capaz de acelerar 1 libra de material a 9,76 metros por segundo ao quadrado (o equivalente à aceleração da gravidade). Portanto, se você tiver um motor a jato capaz de produzir uma libra de empuxo, ele pode manter 1 libra de material suspenso no ar se o jato for apontado diretamente para baixo. Da mesma forma, um motor a jato produzindo 2.300 quilos de empuxo poderia manter 2.300 quilos de material suspensos no ar. E se um motor de foguete produzisse 2.300 quilos de empuxo aplicados a um objeto de 2.300 quilos flutuando no espaço, o objeto de 2.300 quilos iria acelerar à razão de 9,76 metros por segundo ao quadrado.

O empuxo é gerado de acordo com o princípio de Newton que diz que "a toda ação corresponde uma reação igual e em sentido contrário". Por exemplo, imagine que você esteja flutuando no espaço e que você pese na Terra 45 quilos. Na sua mão, você tem uma bola de beisebol que pesa 450 gramas na Terra. Se você arremessá-la a uma velocidade de 10 metros por segundo (36 km/h), seu corpo vai se mover no sentido oposto (ele reagirá) a uma velocidade de 0,10 metro por segundo (0,36 km/h). Se continuasse a arremessar bolas de beisebol daquela maneira à razão de uma por segundo, suas bolas de beisebol estariam gerando 450 gramas de empuxo contínuo. Lembre-se que para gerar 450 gramas de empuxo por uma hora você precisa estar segurando 1.620 kg de bolas de beisebol no começo da hora. Se quisesse fazer melhor, teria que arremessar as bolas com mais força. "Arremessando-as" (vamos dizer, com uma arma) a 1.000 metros por segundo (3.600 km/h), você geraria 45 kg de empuxo.

 O que faz a asa manter o avião no ar é por causa da diferença de pressão que ocorre entre o intradorso e o extradorso da asa no momento do voo. Isso faz com que o ar passe mais rápido na parte superior, gerando uma redução na pressão do ar e consequentemente uma pressão maior embaixo, esta diferença gera uma força de sustentação que “puxa” a asa (e todo o avião) para cima.O desenho de uma asa é a parte mais importante no projeto de um novo avião. Ela deve oferecer uma baixa resistência ao avanço, quando em voo de cruzeiro e gerar uma sustentação suficiente para “anular” o peso da aeronave. Assim, se a força de sustentação e a força do peso da aeronave forem iguais, ela vai se manter em voo reto nivelado, quaisquer variações destas forças, fará o avião subir ou descer.