AERODINÁMICA
DE LHELICOPTERO
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A. FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE EL HELICOPTERO
Durante cualquier tipo de vuelo horizontal o vertical, hay cuatro fuerzas que
actúan sobre el helicóptero, (la sustentación, el empuje, el peso y la
resistencia al avance);
La sustentación es la fuerza requerida para soportar el peso del helicóptero.
El empuje es la fuerza requerida para vencer la resistencia al avance sobre el fuselaje y demás
componentes del
helicóptero.
B. ACCION DE ESTAS FUERZAS
DIBUJO
VUELO ESTACIONARIO
Durante el vuelo estacionario sin viento, el plano de trayectoria
de las puntas de las palas es horizontal, es decir paralela a la tierra.
La sustentación actúa directamente hacia arriba; el peso y la resistencia al
avance actúan directamente hacia abajo.
La suma de las fuerzas de sustentación y empuje debe ser igual a la suma de las
fuerzas del peso y la
resistencia al
avance, para que el helicóptero pueda realizar este tipo de vuelo.
VUELOVERTICAL
Durante el vuelo vertical sin viento, las fuerzas de sustentación y empuje
actúan verticalmente hacia arriba. El peso y la resistencia al
avance actúan verticalmente hacia abajo.
Cuando la sustentación y el empuje igualan al peso y la resistencia al avance, el helicóptero vuela en
forma estacionaria; si la sustentación y el empuje son menores que el peso y la
resistencia, el
helicóptero desciende verticalmente.
VUELO HACIA ADELANTE
Para un vuelo hacia delante, el plano
de trayectoria de las puntas de las palas esta inclinada hacia delante,
inclinando así la fuerza total de sustentación y empuje hacia delante del plano
vertical.
La fuerza resultante de sustentación y empuje puede resolverse en dos componentes,
actuando la sustentación verticalmente hacia arriba y el empuje horizontalmente
en la dirección del
vuelo.
Además de la sustentación y el empuje, existe el peso, la fuerza que actúa
hacia abajo, y la resistencia al avance, la fuerza que actúe hacia atrás o
fuerza retardadora de la inercia y la resistencia al viento.
En un vuelo hacia delante, recto y nivelado y sin
aceleramiento, la sustentación es igual al peso y empuje es igual a la resistencia al avance. (El
vuelo recto y niveladores un vuelo con un rumbo
constante y a una altura constante).
Si la sustentación es mayor que el peso, el helicóptero sube;
si la sustentación es menor que el peso, el helicóptero desciende. Si el
empuje es mayor que la resistencia al avance, el
helicóptero se acelera; si el empuje es menor que laresistencia al avance, se
aminora la velocidad.
VUELO HACIA UN LADO
En el vuelo hacia un lado, el plano de trayectoria de las puntas de las palas
esta inclinado hacia un lado en la dirección en que se desea volar, inclinando hacia
el total del vector de sustentación todavía esta directamente hacia arriba y el
peso directamente hacia abajo, pero el componente horizontal o de empuje actúa
ahora hacia un lado, actuando la resistencia al avance hacia el lado contrario.
VUELO HACIA ATRAS
Para el vuelo hacia atrás, el plano de trayectoria de las puntas
de las palas esta inclinado hacia atrás, inclinando el vector de sustentación y
empuje hacia atrás. El componente de empuje esta hacia atrás y la resistencia
al avance hacia delante, justamente lo contrario al vuelo hacia delante. El
componente de sustentación esta directamente hacia arriba y el paso directamente
hacia abajo.
C. FACTORES PARA SUSTENTACIÓN
1.- ANGULO DE PASO:
DIBUJO
El ángulo de paso de las palas de un rotor, es el ángulo agudo entre la línea
de cuerda de las palas y un plano de referencia determinada por el cubo del
rotor principal, ya que el plano de rotación del rotor esta paralelo al plano
en que se encuentra el cubo del rotor principal, el ángulo de paso de las palas
del rotor también se podría describir como el ángulo entre la línea de cuerda
de las palas y el plano de rotación del rotor.
El piloto puede variar el ángulo de paso con los controles de la cabina
(controles de paso colectivo y de pasocíclico) dispuesto para este fin.
ANGULO DE ATAQUE:
Sabemos que el ángulo de ataque es el ángulo formado entre la
línea de cuerda del plano aerodinámico y la dirección del viento relativo. El ángulo de ataque no
debe ser confundido con el ángulo de paso de las palas del rotor.
El ángulo de ataque puede ser menor, igual o mayor que el
ángulo de paso.
El piloto puede aumentar, disminuir el ángulo de ataque cambiando el ángulo de
paso de las palas del
rotor. A medida que el ángulo de ataque de un plano aerodinámico aumenta, aumenta también la
sustentación (hasta el ángulo de perdida de velocidad), siempre y cuando la
velocidad del
flujo de aire (viento relativo) permanezca igual.
Cualquier aumento en el ángulo de ataque también aumentara la resistencia al avance de las palas del rotor, la cual tiende a ser mas lenta la rotación del rotor.
Se necesitara energía adicional para evitar este
retardamiento del
rotor.
ANGULO DE PÉRDIDA DE VELOCIDAD:
Al igual que en el avión (ala fija) cuando el ángulo de ataque aumenta hasta
cierto punto, el aire no puede ya fluir de manera pareja sobre la superficie
superior por el cambio excesivo de dirección que se requiere. Esta perdida de
flujo aerodinámico da por resultado un flujo de aire
arremolinado y turbulento y con gran aumento en la resistencia al avance.
El flujo de aire turbulento también causa aumento repentino
de la presión sobre la superficie superior causando una gran perdida de
sustentación. En estas circunstancias, se dice que el
planoaerodinámico esta en perdida de velocidad.
D. SUSTENTACIÓN Y DENSIDAD DEL AIRE
La sustentación varia directamente según la densidad del aire, a medida que
aumenta la densidad del aire, aumenta la sustentación y la resistencia al
avance; a medida que disminuye la densidad del aire, disminuye la sustentación
y la resistencia al avance.
Los factores que afectan a la densidad del
aire son la altura y los cambios atmosféricos
1.- ALTURA:
Cuando mayor es la altura, menos denso es el aire.
A 10,000 pies de altura, el aire solamente tiene dos terceras partes de la
densidad del aire al
nivel del
mar. Por lo tanto, si un helicóptero tiene que
mantener su sustentación, deberá aumentar el ángulo de ataque. Para mantener este ángulo,
deberá aumentar el ángulo de paso de las palas. Ya sabemos que a medida que
aumenta el ángulo de paso, aumenta la resistencia
al avance del sistema del rotor y las RPM. Tiende
a disminuir.
Por consiguiente deberá aplicarse más energía para un
vuelo estacionario a mayores alturas que estando a menor altura en las mismas
condiciones.
CAMBIOS ATMOSFERICOS:
Debido a los cambios atmosféricos: (temperatura, presión, humedad) la densidad del aire puede ser diferente, aun la misma altura, de un
día para otro o de una a otra parte del
país.
Por la temperatura, el aire se expande cuando se calienta, el
aire caliente es menos denso que el aire frió. Para que un helicóptero produzca la misma cantidad de sustentación en
un día caluroso que en un día frió, deberánoperarse las palas del rotor a un ángulo de ataque mayor. Esto
requiere que las palas sean operadas a un ángulo de
paso mayor, lo cual aumenta a resistencia al
avance y tiende a disminuir las RPM del
rotor.
Para mantener constante las RPM. Se necesita
más energía. Por esta razón es que un
helicóptero requiere más energía para un vuelo estacionario en un día caluroso
que en un día frió.
Por la presión, el aire se expande a medida que disminuye la
presión. Cuando mas baja la presión, menos denso es el aire y, por la
misma razón citada anteriormente, se requiere mas energía para un vuelo estacionario.
Por la humedad, como
el vapor de agua pesa menos que una cantidad igual de aire seco, el aire húmedo
(humedad relativamente alta) es menos denso que el aire seco (humedad
relativamente baja). Por esta razón, un helicóptero
necesitara más energía para efectuar un vuelo estacionario en un día húmedo que
en un día seco.
Esto es mas cierto aun en los días calientes y húmedos
porque mientras mas caliente es el día, mas cantidad de vapor de agua puede
soportar el aire. Mientras mas humedad (vapor de agua)
haya en el aire, menos denso es el mismo.
De la discusión anterior tenemos que el piloto debe cuidarse
de las condiciones de altura, temperatura y humedad. Grandes
temperaturas, grandes alturas, temperaturas calientes y alto contenido de
humedad. Debe tener especial cuidado de estas
condiciones en su lugar de destino, ya que puede ser que no tenga disponible
suficiente energía para completarun aterrizaje seguro, particularmente cuando
el helo esta operando con pesos brutos altos.
E. EFECTO DE TORSION
DIBUJO
La tercera ley de NEWTON
dice: “para cada acción hay una reacción igual o contraria”. A medida que el
rotor principal de un helicóptero gira en una
dirección, el fuselaje tiende a girar en la dirección contraria. Esta tendencia
a girar del
fuselaje es llamada torsión.
Como el efecto de torsión sobre el fuselaje es
un resultado directo de la energía del motor
suministrado al rotor principal, cualquier cambio en la energía del motor da lugar a un
cambio correspondiente;.. De
torsión.
Cuando mas grande es la energía del motor, tanto mayor es el
efecto de torsión.
La fuerza que compensa la torsión y no permite que el fuselaje gire en
dirección contraria al rotor principal, es producida por un
rotor auxiliar ubicado al extremo del
fuselaje posterior.
Este rotor auxiliar, llamado generalmente rotor de cola, o rostro de
anti-torsión, produce una fuerza de empuje en dirección contraria a la reacción
de torsión desarrollado por el rotor principal.
Los pedales situados en la cabina le permiten al piloto aumentar o disminuir el
empuje del
rotor de cola, según sea necesario, para neutralizar el efecto de torsión.
F. PRECESIÓN GIROSCÓPICA
DIBUJO
El rotor principal giratorio del
helicóptero actúa como
un giroscopo. Como
tal, tiene las cualidades de la acción giroscópica,
una de las cuales es la presesión.
La presesión giroscópica es la acción o deflexión resultante deun objeto
giratorio cuando se le aplica una fuerza a dicho objeto.
Esta acción ocurre aproximadamente 0° C. Después en la
dirección de rotación desde el punto en que se aplica la fuerza.
Utilizando este principio el plano
de trayectoria de los puntos de las palas del rotor principal puede inclinarse de la
horizontal.
El movimiento del
control de paso cíclico en un sistema de rotor de dos palas aumenta el ángulo
de ataque de una pala haciendo que se aplique una fuerza mayor de sustentación
en este punto en el plano
de rotación. Este mismo movimiento del
control reduce simultáneamente el ángulo de ataque de la otra pala en igual
cantidad, disminuyendo así la fuerza de sustentación que se aplica en este
punto en el plano
de rotación.
La pala que tiene el ángulo de ataque aumentado tiende a subir.
La pala que tiene el ángulo de ataque reducido tiende a bajar. No obstante, por
motivo de la cualidad de presesión giroscópica, las palas no suben o bajan a la
deflexión máxima hasta un punto aproximadamente 90°
después en el plano
de rotación.
En un rotor de tres palas, el movimiento del control de paso
cíclico cambia el ángulo de ataque de cada pala una cantidad adecuada de modo
que el resultado final es el mismo.
Al pasar cada pala por la posición de 90° izquierda, ocurre
el aumento máximo en el ángulo de ataque. Al pasar
cada pala por la posición 90° derecha, ocurre la reducción máxima en el ángulo
de ataque. La deflexión máxima ocurre 90° mas tarde donde la deflexión
máxima hacia arriba es en laparte de atrás y la deflexión máxima hacia abajo es
en la parte delantera y el plano de trayectoria de las puntas
de las palas se inclina hacia delante.
G. DISIMETRÍA DE LA SUSTENTACIÓN
Dibujo
El área dentro del plano de trayectoria de las puntas de las palas del rotor principal se conoce como
área del disco o disco del rotor.
Al efectuar un vuelo estacionario en aire tranquilo,
la sustentación creada por las palas del rotor
es igual en todas las posiciones correspondientes alrededor del disco de rotor.
La disimetría de la sustentación es creada por el vuelo horizontal o por el
viento durante el vuelo estacionario y es la
diferencia de sustentación que existe entre la mitad de la pala que retrocede.
En un vuelo estacionario sin viento, la velocidad del viento relativo en las puntas de las palas es la
misma en todo el plano
de la trayectoria de las puntas. La velocidad del viento relativo en cualquier punto
especifico de las palas del rotor será igual
en todo el plano de la trayectoria de las
mismas; no obstante la velocidad se reduce a medida que este punto se acerca
mas al cubo del
rotor.
Es un vuelo hacia delante, a medida que el helicóptero
avanza, el viento relativo que pasa sobre cada pala del
rotor se convierte en una combinación de la velocidad de rotación del rotor y el movimiento hacia delante del helicóptero.
En la posición 90° del
lado derecho, la pala que avanza tiene la velocidad de la pala más la velocidad
del
helicóptero. En la posición 90° del
lado izquierdo, lavelocidad de la pala que retrocede, es la velocidad de la
pala menos la velocidad del
helicóptero. En otras palabras la velocidad del viento relativo esta al máximo
en la posición de 90° del lado derecho y al mínimo en la posición de 90° del
lado izquierdo.
Anteriormente se dijo, que cualquier ángulo de ataque, aumenta la sustentación
a medida que aumenta la velocidad del
flujo de aire sobre el plano
aerodinámico. Es obvio, que la sustentación sobre la mitad de la pala que
avanza del disco del rotor será mayor que la sustentación sobre la mitad de la
pala que retrocede durante el vuelo horizontal o cuando se esta efectuando un
vuelo estacionario con viento; a menos que se compensé algo. La compensación
que se hace para igualar la sustentación sobre las dos mitades del
disco de rotor en el aleteo de las palas.
H. ALETEO DE LAS PALAS
En un sistema de rotor de tres palas, estas están fijadas al cubo del rotor
mediante una circulación horizontal, que permiten que las palas se muevan en un
plano vertical, es decir que aleteen hacia arriba y hacia abajo a medida que
giran.
En un vuelo hacia delante y suponiendo que el ángulo
de paso de las palas permanece constante, el aumento de sustentación sobre las
palas que avanza, hará que la pala aletee hacia arriba disminuyendo el ángulo
de ataque por que el viento relativo cambiara de una dirección horizontal a una
dirección mas hacia abajo.
La reducción de sustentación sobre la pala que retrocede hará que la pala
aletee hacia abajo aumentando elángulo de ataque porque el viento relativo
cambia de una dirección horizontal a una dirección mas
hacia arriba.
La combinación del
ángulo de ataque reducido de la pala que avanza y el ángulo aumentado de la
pala que retrocede por motivo del aleteo de la
pala tiende a igualar la sustentación sobre las dos mitades del disco de rotor.
En un sistema de dos palas, las palas aletean como una sola unidad. A
medida que las palas que avanzan aletea hacia arriba debido al aumento de
sustentación, la pala que retrocede aletea hacia abajo debido a ala menor sustentación.
El cambio en el ángulo de ataque de cada pala que ocurre por este
aleteo, tiende a igualar la sustentación sobre las dos mitades del disco de rotor.
La posición del
control de paso cíclico en el vuelo hacia delante también causa una reducción
en el ángulo de ataque de la pala que avanza y un aumento en el ángulo de
ataque de la pala que retrocede. Esto conjuntamente con el aleteo de las palas,
iguala la sustentación sobre las dos mitades del disco del rotor.
I. CONICIDAD
La conicidad es la deflexión hacia arriba de las palas causados por las fuerzas
combinadas de sustentación y fuerza centrífuga.
Antes del despegue
las palas giran en un plano casi perpendicular
al mástil del
rotor, ya que la fuerza centrífuga es la fuerza principal que actúa sobre las
mismas.
Al hacer un despegue vertical, dos fuerzas principales
están actuando a una misma vez, la fuerza centrífuga actúa hacia fuera y
perpendicular al mástil del
rotor y lasustentación hacia arriba y paralela al mástil.
El resultado de estas dos fuerzas es que las palas siguen una trayectoria
cónica en vez de permanecer en el plano perpendicular al mástil.
J. EJE DE ROTACIÓN
El eje de rotación de un rotor de helicóptero es la línea imaginaria
alrededor de la cual gira el rotor.
Se representa mediante una línea dibujada a través del centro del
plano de
trayectoria de las puntas de las alas y perpendicular al mismo.
No se debe confundir con el mástil del rotor. El único momento en que
el eje de rotación del
rotor coincide con el mástil es cuando el plano
de trayectoria de las puntas de las palas esta perpendicular al mástil del rotor.
K. EFECTO DE CORIOLIS
DIBUJO
En un sistema rotor de tres palas, cuando una pala
aletea hacia arriba, disminuye la distancia del eje de rotación al centro de masa de la
pala. Hay que tener presente que; debido a la conicidad, las palas del rotor no aletean mas debajo
de un plano que pasa a través del
cubo del
rotor y perpendicular al eje de rotación.
La distancia del
eje de rotación al centro de masa (medida perpendicularmente al eje de
rotación), multiplicada por la velocidad de rotación, deberá permanecer siempre
igual para determinadas RPM. Del rotor.
Como esta distancia se acorta cuando la pala
aletea hacia arriba, la velocidad de rotación deberá aumentar para que el
producto de las dos permanezca igual, a la inversa, cuando la pala aletea hacia
abajo, la rotación de la pala deberá aminorarse ya que el centrode masa se aleja
mas del
eje de rotación. Este cambio en la velocidad de la pala en el plano de rotación causa una oscilación alrededor
de la articulación vertical (resistencia
al avance).
A esta tendencia de la pala a aumentar o a aminorar su
velocidad se le llama efecto de CORIOLIS.
Los sistemas de rotor de dos palas normalmente están sujetos al efecto de
CORIOLIS en mucho menor grado, ya que las palas generalmente están
“suspendidas” con respecto al cubo del rotor y el cambio en la distancia del
eje de rotación al centro de masa es pequeño.
L. EFECTO DE TIERRA
DIBUJO
Cuando un helicóptero esta realizando un vuelo
estacionario cerca del suelo, las palas del rotor estarán desplazando aire hacia abajo a través del ciclo mas rápidamente de lo que puede escapar de
debajo del
helicóptero. Esto va formando un cojín de aire más
denso, al cual se le llama EFECTO DE TIERRA, ayuda a sostener el helicóptero
mientras esta en vuelo estacionario.
Generalmente es efectivo hasta una altura de aproximadamente la mitad del diámetro del
disco del
rotor.
M. SUSTENTACIÓN TRASLATIVA
Es aquella sustentación adicional que se obtiene al entrar en el vuelo
horizontal debido a la mayor eficiencia del sistema de rotor.
El sistema de rotor produce más sustentación en el vuelo hacia delante por que
la mayor velocidad de entrada le da al disco de rotor una masa de aire más
grande por unidad de tiempo la cual trabaja, que la que recibe mientras esta en
vuelo estacionario.
Hay sustentación traslativacon cualquier movimiento horizontal aunque el aumento
no se nota hasta que la velocidad anemométrica llega hasta 15 millas por hora
aproximadamente. La sustentación adicional disponible a esta velocidad se llama
“SUSTENTACIÓN” TRASLATIVA EFECTIVA” y se reconoce fácilmente en el vuelo por el
mayor rendimiento del
helicóptero.
También se encontrara la sustentación traslativa efectiva durante
el vuelo estacionario con vientos de 15 MPH o mayores.
N. PENDULEO
DIBUJO
Como el fuselaje del helicóptero
esta suspendido de un solo punto y tiene considerable masa, puede oscilar
longitudinalmente o lateralmente de la misma manera que un péndulo.
Este péndulo puede ser exagerado por exceso de control; por lo tanto, los
movimientos de la palanca de control deben ser decididamente moderados.
O. AUTORROTACION
La autorrotacion es el término usado para la condición de vuelo durante la cual no hay energía del
motor y el rotor principal es impulsado solamente por la acción del viento relativo.
Es el medio de hacer aterrizar de manera segura un
helicóptero cuando hay fallas en el motor o ciertas circunstancias de
emergencia.
La transmisión o tren de engranajes del
helicóptero esta diseñado de modo que el motor al pararse, automáticamente se
desconecte del sistema del rotor principal para permitirle a esta
girar libremente en su dirección original.
Por razones obvias, esta capacidad de autorrotacion no es solamente una
característica muy deseable, sino que en verdad es una capacidad que se
requierede todos los helicópteros antes de que la Administración Federal de
Aviación conceda su certificación.
Cuando el rotor principal recibe energía del motor, es decir cuando el helicóptero esta
en autorrotacion, el flujo de aire es hacia arriba a través del rotor. Es este
flujo de aire hacia arriba lo que hace que el rotor continúe girando después de
una falla del
motor.
P. COMPONENTES DE SUSTENTACIÓN DE UN VIRAJE
DIBUJO
Los virajes en un helicóptero se hacen, al igual que
un avión, inclinando al aparato lateralmente. En el vuelo hacia delante, el
disco del rotor se
inclina hacia delante, lo cual también inclina la fuerza total de sustentación
y empuje del
disco de rotor hacia delante. Esta fuerza total es el resultado de un componente vertical, la sustentación, y de un componente
horizontal, el empuje actuando hacia delante.
Cuando el helicóptero se inclina lateralmente el disco del rotor se
inclina además hacia un lado. Esto hace que el componente de sustentación se
incline hacia un lado, la cual se divide a su vez en
dos componentes, uno que actúa verticalmente oponiéndose al peso y el otro que
actúa horizontalmente hacia el lado, oponiéndose a la fuerza centrífuga.
En este componente horizontal de sustentación al que
jala al helicóptero en la dirección de la inclinación lateral y por ende hace
que vire.
Brevemente, se puede decir que un viraje se produce
inclinando el helicóptero lateralmente, lo cual permite que la sustentación del disco de rotor saque
alhelicóptero de su rumbo recto.
A medida que aumenta el ángulo de inclinación lateral, la fuerza total de
sustentación se inclina mas hacia la horizontal,
haciendo que el régimen de viraje aumente por que hay mas sustentación actuando
horizontalmente. Como
la fuerza de sustentación resultante actúa mas
horizontalmente, el efecto de sustentación que actúa verticalmente (componente
vertical) disminuye. Para compensar esta reducción de sustentación vertical, el
ángulo de ataque de las palas del rotor debe ser aumentado para
poder mantener la altura. Cuando mas agudo el ángulo de inclinación lateral,
tanto mayor el ángulo de ataque de las palas del rotor que se
requiere para mantener la altura. En esta forma con un
aumento en la inclinación lateral de sustentación resultante y el régimen de
viraje será más rápido.
Q. CONTROLES DURANTE EL VUELO
En un helicóptero existen tres principales controles
de vuelo que actuando a través de sus respectivos sistemas (o combinados)
controla el vuelo vertical, vuelo de traslación y la actitud del
cuerpo del
helicóptero.
Dibujo
Por la palanca de control de paso colectivo que esta ubicado a la izquierda del asiento del piloto se logra este control. Mediante
una serie de articulaciones mecánicas girando sobre el extremo de atrás se
cambia el ángulo de paso de las palas del rotor principal.
A medida que se levanta la palanca de paso colectivo; hay un
aumento simultaneo e igual en el ángulo de paso de todas las palas del rotor principal; a
medida que la palanca sebaja hay una reducción igual y simultanea en el ángulo
de paso. Así como
se cambia el ángulo de paso, así también se cambia el ángulo de ataque de cada
pala. Un cambio en el ángulo de ataque cambia o varia
la sustentación y la resistencia al avance de
las palas del
rotor.
Según aumenta el ángulo de ataque, aumenta la resistencia al avance y las RPM del rotor tienden a disminuir; si se reduce el ángulo de
ataque, disminuye la resistencia al avance y
tiende a aumentar las RPM del
rotor. Para que las RPM. Del rotor permanezcan constante se controla
mediante una articulación de leva de control de acelerador – palanca de paso,
colectivo que automáticamente aumenta la energía cuando l palanca de paso
colectivo se alza y disminuye la energía cuando se baja la misma.
El control de paso colectivo es, por lo tanto, el control principal de presión
múltiple.
2.- CONTROL DE VUELO DIRECCIONAL:
DIBUJO
También la actitud del cuerpo del helicóptero se controla por medio de los
pedales de antitorsion, que están articulados aun mecanismo de cambio de paso
en la caja de engranajes del rotor de cola que le permite al piloto aumentar o
reducir el paso de las palas de dicho rotor. L finalidad principal del rotor de cola y sus
controles es contrarrestar el efecto de torsión del
rotor principal, además de permitirle controlar el rumbo del helicóptero durante el vuelo
estacionario, los virajes y los patrones de vuelo estacionario.
El ángulo de paso de las palas del
rotor de cola determina la cantidad deaire que cortan al girar las palas del rotor. El rotor de
cola puede tener un ángulo de paso positivo, es decir,
que corta el aire a la derecha, lo cual tiende a tirar la cola hacia la derecha
o puede tener un ángulo de paso negativo, en cuyo caso corta el aire a la
izquierda, lo cual tiende a tirar la cola hacia la izquierda.
Con el pedal derecho empujado hacia delante, el rotor de cola tiende un ángulo de paso ya sea negativo o ligeramente positivo y
cuanto mas hacia delante este el pedal derecho, tanto mayor es el ángulo
negativo y la proa dará una guiñada hacia la derecha.
Con los pedales en la posición neutra, el rotor de cola tiene un mediano ángulo de paso positivo. Con este
mediano ángulo de paso positivo, el empuje del
rotor de cola más o menos iguala la torsión del rotor principal durante el vuelo de
crucero, de modo que el helicóptero mantendrá un rumbo constante durante el
vuelo nivelado.
Con el pedal izquierdo hacia delante, el rotor de cola esta en una posición de
alto ángulo de paso positivo. En dicha posición, el empuje del rotor de cola sobrepasa el empuje necesario
para vencer el efecto de torsión durante el vuelo; así es que la proa del hielo; dará una
guiñada hacia la izquierda.
El máximo ángulo de paso positivo del rotor de cola por lo general
es un poco mayor que el máximo ángulo de paso negativo disponible. Esto se debe
a que la finalidad primaria del
rotor de cola es contrarrestar el efecto de torsión del rotor principal.
La capacidad de los rotores de cola deproducir empuje hacia la izquierda
(ángulo de paso negativo) es necesario porque, durante la autorrotacion, la
resistencia al avance de la transmisión tiende a mover la proa hacia la
izquierda, en la misma dirección en que esta girando el rotor principal
3 CONTROL DE VUELO HORIZONTAL:
Mediante el control de paso cíclico que se encuentra ubicado adelante del
piloto, se inclina el plano de trayectoria de las puntas de las palas.
En la dirección que se desee el movimiento horizontal.
El componente de empuje entonces mueve el helicóptero en la dirección de
inclinación del
rotor. El control de paso cíclico no tiene efecto alguno en la magnitud de la
fuerza total de sustentación y empuje; sencillamente cambia la dirección de
dicha fuerza, controlando así la posición y la velocidad anemométrica del
helicóptero.
Dibujo
El disco de rotor se inclina en la dirección en que se aplica la presión al
control de paso cíclico. Si la palanca de paso cíclico se mueve hacia delante,
el disco de rotor se inclina hacia delante; si la palanca se mueve hacia atrás,
el disco de rotor se inclina hacia atrás, y así por el estilo. Esto facilita al
piloto al relacionar la dirección de desplazamiento de la palanca de control de
paso cíclico con la inclinación del
disco del
rotor.
Por ejemplo, al desplazar la palanca de paso cíclico hacia delante, el ángulo
de ataque disminuye cuando las palas del rotor pasan la posición de 90° a la
derecha del piloto y aumentan cuando las palas pasan la posición de 90° a
laizquierda del piloto. Debido a la presesión giroscópica la deflexión máxima
hacia debajo de las palas del rotor es en la parte de
adelante y la deflexión máxima hacia arriba es en la parte de atrás, lo cual
hace que el disco de rotor se incline hacia delante en la misma dirección en
que se desplaza la palanca de paso cíclico. Se podría hacer un
análisis semejante para cualquier dirección en que se desplace la palanca de
paso cíclico.
