Why doesn't everyone have a jetpack? - Richard Browning

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Elisa Santos

On April 12, 1961, Soviet cosmonaut Yuri Gagarin

Em 12 de abril de 1961, o cosmonauta soviético Yuri Gagarin

piloted a 2,400 kilogram spacecraft in humanity’s first manned space flight.

pilotou uma nave espacial de 2,4 toneladas

no primeiro voo espacial tripulado da humanidade.

One week later, Bell Aerosystems debuted another advancement in aviation:

Uma semana depois, a Bell Aerosystems lançou outro avanço na aviação:

the gas-powered rocket pack.

o propulsor a jato movido a gás.

Capable of flying 35 meters in just 13 seconds,

Capaz de voar 35 metros em apenas 13 segundos,

the rocket pack thrilled onlookers.

o propulsor a jato emocionou os espectadores.

But the device’s engineers were less enthused.

Mas os engenheiros do dispositivo ficaram menos entusiasmados.

Despite years of cutting-edge work,

Apesar de anos de trabalho de ponta,

they knew this short flight was all the rocket pack could muster.

eles sabiam que um voo breve era tudo o que o propulsor a jato poderia realizar.

So why was a massive spacecraft easier to send flying than a single pilot?

Então, por que foi mais fácil fazer uma nave espacial enorme voar

do que um único piloto?

According to Newton's laws of motion,

Segundo as leis de movimento de Newton,

the physics behind flight are actually quite simple.

a física por trás do voo é bastante simples.

All you need is a powerful enough upward force

Precisamos apenas de uma força ascendente poderosa o bastante

to counteract the downward force of gravity.

para neutralizar a força descendente da gravidade.

And since objects with more mass experience stronger gravitational forces,

Já que objetos com mais massa sofrem forças gravitacionais mais fortes,

lighter objects should be easier to get off the ground.

objetos mais leves devem ser mais fáceis de sair do chão.

However, modern jet engines, our primary tool for flight,

Porém motores a jato modernos, nossa principal ferramenta para o voo,

actually get more efficient the larger they are.

na verdade se tornam mais eficientes quanto maiores eles forem.

Motores a jato funcionam sugando volumes enormes de ar

Jet engines work by sucking in huge volumes of air,

and then expelling that air as quickly as possible.

e depois expelindo esse ar o mais rápido possível.

While most of this actually bypasses the inner machinery,

Embora a maior parte disso realmente ignore o maquinário interno,

it still contributes to a huge portion of the engine's thrust.

ainda contribui para uma parte enorme do empuxo do motor.

But the air that does enter the engine’s core gets compressed

Mas o ar que entra no núcleo do motor

é comprimido por uma série de lâminas bem compactadas.

by a series of tightly packed blades.

That compressed air then enters the combustion chamber,

Esse ar comprimido entra então na câmara de combustão,

where it is injected with jet fuel and ignited.

onde é injetado com combustível de jato

e inflamado.

The heat causes the compressed air to rapidly expand,

O calor faz com que o ar comprimido se expanda rapidamente,

bursting out of the exhaust and propelling the engine forward.

saindo do escapamento e impulsionando o motor para frente.

As air leaves the engine it also turns a turbine embedded in the exhaust nozzle.

Quando o ar sai do motor, ele também gira uma turbina embutida no bocal de exaustão.

This turbine powers the fan and the compressor blades,

Essa turbina alimenta o ventilador e as lâminas do compressor,

creating a cycle that maintains thrust for as long as there’s fuel to burn.

criando um ciclo que mantém o empuxo

enquanto houver combustível para queimar.

The more air an engine can take in and expel the more thrust it can produce.

Quanto mais ar um motor consegue absorver e expelir,

mais empuxo ele consegue produzir.

On a modern jet, the diameter of a frontal fan is larger than a truck.

Em um jato moderno,

o diâmetro de um ventilador frontal é maior que um caminhão.

And even spinning at relatively low speeds,

Mesmo girando em velocidades relativamente baixas,

these engines produce more than enough thrust to maintain the necessary speed

esses motores produzem empuxo mais do que suficiente

para manter a velocidade necessária

for flying a passenger aircraft.

para fazer um avião com passageiros voar.

But smaller engines simply can’t take in this much air.

Mas motores menores simplesmente não conseguem absorver tanto ar.

For most of the 20th century, engineers couldn’t produce an engine

Durante a maior parte do século 20,

os engenheiros não conseguiram criar um motor pequeno e leve o bastante

small and light enough for an individual to wear,

para um indivíduo usar,

yet powerful enough to lift itself alongside its pilot and fuel.

mas poderoso o suficiente para se erguer com o piloto e o combustível.

Designs could only carry enough fuel for 30 seconds of flight,

Os projetos só conseguiam transportar

combustível suficiente para 30 segundos de voo

and when airborne, the powerful thrust in a single direction

e, quando em voo, o empuxo poderoso em uma única direção

made jetpacks difficult and dangerous to control.

tornava os propulsores a jato difíceis e perigosos de controlar.

But the new millennium brought advances in materials, manufacturing,

Mas o novo milênio trouxe avanços em materiais,

fabricação

and computing technology,

e tecnologia de computação,

including systems which could manage fuel injection with incredible precision.

incluindo sistemas capazes de gerenciar injeção de combustível

com incrível precisão.

Together, these dramatically improved the fuel efficiency

Juntos, eles melhoraram drasticamente a eficiência de combustível

and power-to-weight ratio of jet engines.

e a relação potência/peso de motores a jato.

By 2016, micro-engines the size of a coffee can

Em 2016, micromotores do tamanho de uma lata de café

and weighing less than 2kg

e pesando menos de 2 kg

could achieve 220 Newtons of force.

conseguiram atingir 220 Newtons de força.

This was when an English engineer named Richard Browning

Foi quando um engenheiro inglês chamado Richard Browning

saw the opportunity to create a new kind of lightweight jetpack.

viu a oportunidade de criar um novo tipo de propulsor a jato leve.

In addition to a single engine strapped to the back,

Além de um único motor preso à parte traseira,

this so-called Jet Suit involved a pair of micro-engines on each arm

esse propulsor a jato envolvia um par de micromotores em cada braço

to split and balance the thrust.

para dividir e equilibrar o empuxo.

Working with the back engine, these provided three-points of stability,

Trabalhando com o motor traseiro,

eles ofereciam três pontos de estabilidade,

which some pilots describe as being akin to comfortably leaning on crutches

que alguns pilotos descrevem

como sendo semelhante a se apoiar confortavelmente em muletas

while a friend supports your back.

enquanto um amigo apoia as costas.

It may seem complicated to manage all these engines at once,

Pode parecer complicado gerenciar todos esses motores de uma só vez,

but many pilots master it in less than a day

mas muitos pilotos dominam isso em menos de um dia

with the help of another advanced computer system— their brain.

com a ajuda de outro sistema de computador avançado:

o cérebro.

Various brain regions and multiple sensory systems

Várias regiões do cérebro e vários sistemas sensoriais

perfectly calibrate our sense of balance and spatial orientation,

calibram perfeitamente nosso senso de equilíbrio e orientação espacial,

helping pilots smoothly direct their flights.

ajudando pilotos a direcionar os voos sem problemas.

Slight movements of the arms allow operators to increase and decrease lift,

Movimentos leves dos braços

permitem que os operadores aumentem e diminuam a ascensão,

quickly turn in mid-air, or glide forward for up to 5 minutes.

girem rapidamente em pleno ar

ou deslizem para frente por até cinco minutos.

This technology is still fairly new,

Essa tecnologia ainda é relativamente nova

and without major advances in fuel efficiency and engine technology,

e, sem grandes avanços em eficiência de combustível e tecnologia de motores,

don’t expect to have a jetpack of your own any time soon.

não espere ter seu próprio propulsor a jato tão cedo.

But if reaching for the sky already got us this far,

Mas, se alcançar o céu já nos trouxe até aqui,

who knows where we'll fly next?

quem sabe para onde voaremos a seguir?