Helicóptero

Enstrom (EUA) 280fx Shark, um F28 aerodinamicamente reestilizado para o mercado corporativo.

helicópteros manobram com três controles de vôo além dos pedais. A alavanca de controle de passo coletivo controla o passo coletivo, ou ângulo de ataque, das pás do helicóptero juntas, ou seja, igualmente ao longo do plano de rotação de 360 graus do sistema do rotor principal. Quando o ângulo de ataque é aumentado, a lâmina produz mais sustentação. O Controle Coletivo é geralmente uma alavanca no lado esquerdo do piloto, perto de sua perna. Aumentar o coletivo e adicionar energia com o acelerador faz com que um helicóptero suba.

o acelerador controla a potência absoluta produzida pelo motor que é conectado ao rotor por uma transmissão. O controle do acelerador é um aperto de torção no controle coletivo. O controle de RPM é fundamental para a operação adequada por vários motivos. Os rotores do helicóptero são projetados operar-se em um RPM específico. Se o RPM for muito baixo, a descida rápida com potência, conhecida como sedimentação com potência, pode resultar. Se a RPM for muito alta, podem ocorrer danos ao cubo do rotor principal por forças excessivas. Em geral, o RPM deve ser mantido dentro de uma tolerância apertada, geralmente alguns por cento. Em muitos helicópteros movidos a pistão, o piloto deve gerenciar a RPM do motor e do rotor. O piloto manipula o acelerador para manter a RPM do rotor e, portanto, regula o efeito do arrasto no sistema do rotor. Helicópteros com motor de turbina, e alguns helicópteros de pistão, usam loop de servo-feedback em seus controles do motor para manter a RPM do rotor e alivia o piloto da responsabilidade rotineira por essa tarefa.

o Cíclico muda o passo das pás ciclicamente, fazendo com que a elevação varie ao longo do plano do disco do rotor. É assim que o piloto faz com que a aeronave se incline e o helicóptero se mova. O cíclico é geralmente controlado pelo bastão na frente do piloto.

à medida que um helicóptero avança, as pás do rotor de um lado se movem na velocidade da ponta do rotor mais a velocidade da aeronave e é chamada de lâmina de avanço. À medida que a lâmina oscila para o outro lado do helicóptero, ela se move na velocidade da ponta do rotor menos a velocidade da aeronave e é chamada de lâmina em retirada. Para compensar as adicionado elevador no avanço da lâmina e a diminuição do elevador na retirada da lâmina— elevador a ser uma função do aerofólio ângulo de ataque e sua relativa velocidade do ar— o ângulo de ataque das pás é regulada pela geometria da lâmina do rotor sistema de controle e mecanismos que permitem que as lâminas para a aba para cima e para baixo. Este fato de avançar e recuar lâminas define as limitações de Velocidade do helicóptero.

se o ângulo de ataque de qualquer asa, incluindo pás do rotor, for muito alto, o fluxo de ar acima da asa se separa causando perda instantânea de sustentação e aumento do arrasto. Essa condição é chamada de estol aerodinâmico. Em um helicóptero, isso pode acontecer de três maneiras.

1. à medida que a velocidade do helicóptero aumenta, as lâminas de avanço se aproximam da velocidade do som e geram ondas de choque que interrompem o fluxo de ar sobre a lâmina, causando perda de sustentação.
2. à medida que as velocidades do helicóptero aumentam, a lâmina em retirada experimenta velocidades de ar relativas mais baixas e os controles compensam com maior ângulo de ataque. Com uma velocidade relativa baixa o suficiente e um ângulo de ataque alto o suficiente, a parada aerodinâmica é inevitável. Isso é chamado de recuo da lâmina.
3. qualquer condição de voo de baixa rotação do rotor acompanhada pelo aumento da aplicação de passo coletivo causará estol aerodinâmico.

os helicópteros são aeronaves motorizadas, mas ainda podem voar sem energia usando o impulso nos rotores e usando o movimento descendente para forçar o ar através dos rotores. Os rotores agem como um” moinho de vento ” e giram. Essa técnica é conhecida como autorotação e dará à tripulação do helicóptero alguns segundos preciosos para encontrar rapidamente um local de pouso se o motor falhar.

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Ex-militar Westland Scout AH.1 (XV134), agora no Registro Civil do Reino Unido.

os helicópteros são sempre projetados para que, mesmo que os motores falhem, a auto-rotação acione o rotor de cauda ou o diferencial de torque. Os helicópteros mantêm todos os controles de vôo quando não têm energia.

uma característica muito peculiar do cíclico é que o elevador é feito para ocorrer 90 graus de rotação antes da direção da inclinação. Isso ocorre porque quando se tenta inclinar um objeto giratório (como um rotor), ele se move em ângulos retos para a direção da força. Isso é chamado de “precessão giroscópica”. Assim, as forças de controle no rotor são giradas 90 graus antes do movimento desejado. Por exemplo, o movimento para a frente requer menos elevação na frente do disco e mais elevação na parte traseira do disco, de modo que o piloto empurra o cíclico para a frente. As ligações de controle do helicóptero giram as forças de arremesso 90 graus para trás contra a rotação do rotor, para empurrar os lados do rotor em vez de sua frente e para trás.

os inventores demoraram muitos anos para reconhecer a precessão e aprender a organizar o sistema de controle do cíclico para superá-lo.

limitações do voo de asa rotativa

a única limitação mais óbvia do helicóptero é sua velocidade lenta. O recorde atual é de cerca de 400 km / h estabelecido pelo Westland Lynx. Existem várias razões pelas quais um helicóptero não pode voar tão rápido quanto uma aeronave de asa fixa.

• quando o helicóptero está em repouso, as pontas externas do rotor viajam a uma velocidade determinada pelo comprimento da lâmina e pela RPM. Em um helicóptero em movimento, no entanto, a velocidade das lâminas em relação ao ar depende da velocidade do helicóptero, bem como de sua velocidade de rotação. A velocidade do ar da pás do rotor para frente é muito maior do que a do próprio helicóptero. É possível que esta lâmina exceda a velocidade do som e, assim, produza um arrasto e vibração muito maiores. É teoricamente possível ter rotores Espirais, semelhantes em princípio às asas varridas de campo variável, que poderiam exceder a velocidade do som, mas nenhum material atualmente conhecido é leve o suficiente, forte o suficiente e flexível o suficiente para construí-los.
• a maioria dos rotores não é rígida. Como a lâmina de avanço tem maior velocidade do que a lâmina de recuo, uma lâmina perfeitamente rígida geraria mais sustentação nesse lado e derrubaria a aeronave. Em conseqüência, as pás do rotor são projetadas para” flap ” – levantar e torcer de tal forma que a lâmina de avanço flaps para cima e desenvolve um ângulo de ataque menor, produzindo assim menos sustentação do que uma lâmina rígida faria. Por outro lado, as abas da lâmina recuando para baixo, desenvolve um ângulo de ataque mais alto e gera mais sustentação. Em altas velocidades, a força nos rotores é tal que eles “batem” excessivamente e a lâmina em retirada pode atingir um ângulo e estol muito altos. Em alguns projetos, o hub é rígido. As lâminas são feitas de compósitos que podem dobrar sem quebrar. Rotores totalmente rígidos existem e criam helicópteros muito responsivos. Na maioria desses projetos, o elevador é variado ciclicamente e de acordo com a velocidade do helicóptero. O ajuste é ajustando o ângulo de ataque das lâminas ou por Dispositivos de vácuo movidos a motor que sugam o ar nas lâminas, ajustando o elevador.

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o helicóptero de rotor duplo Westland Belvedere tinha uma grande porta de carga e talha externa, e foi usado como transporte de pessoal/pára-quedista, evacuação de vítimas e para levantar grandes cargas. O Belvedere teve uma produção de apenas 26 e entrou em serviço na RAF em 1961.

• o projeto Rotorhead é um fator limitante em muitos helicópteros. Situações baixas ou negativas-g encontradas em um sistema semi-rígido resultarão em lâminas batendo até atingir a lança da cauda ou outra estrutura da fuselagem, seguida pela separação do rotor e impacto catastrófico no terreno.

• helicópteros são suscetíveis a efeitos potencialmente desastrosos do anel de vórtice. Nestes, o vento descendente do rotor faz com que um vórtice circular se forme ao redor do rotor. Se este anel for aumentado por terreno, vento, chuva ou spray marinho, o helicóptero pode perder sustentação suficiente para se estabelecer com energia e atingir o solo.

durante os anos finais do século 20, os projetistas começaram a trabalhar na redução de ruído de helicópteros. As comunidades urbanas muitas vezes expressaram grande aversão a aeronaves barulhentas, e helicópteros policiais e de passageiros podem ser impopulares. Os redesenhos seguiram o fechamento de alguns Heliportos da cidade e ações do governo para restringir as rotas de vôo em parques nacionais e outros locais de beleza natural.

helicópteros vibram. Um helicóptero não ajustado pode vibrar facilmente tanto que se separará. Para reduzir a vibração, todos os helicópteros têm ajustes de rotor para altura e passo. A maioria igualmente tem amortecedores da vibração para a altura e o passo. Alguns também usam sistemas de feedback mecânico para detectar e combater a vibração. Normalmente, o sistema de feedback usa uma massa como uma” referência estável ” e uma ligação da massa opera uma aba para ajustar o ângulo de ataque do rotor para combater a vibração. O ajuste é difícil em parte porque a medição da vibração é difícil. O sistema de medição de ajuste mais comum é usar uma lâmpada flash estroboscópica e observar marcações pintadas ou refletores coloridos na parte inferior das pás do rotor. O sistema tradicional de baixa tecnologia é montar giz colorido nas pontas do rotor e ver como eles marcam uma folha de linho.

Pouso

em um navio

um convés helo é um helicóptero no convés de um navio, geralmente localizado na popa e sempre livre de obstáculos que seriam perigosos para um pouso de helicóptero. Na Marinha dos EUA, é comumente e adequadamente referida como a cabine de comando. O pouso a bordo de alguns helicópteros é auxiliado pelo uso de um dispositivo de transporte que envolve a fixação de um cabo a uma sonda na parte inferior da aeronave antes do pouso. A tensão é mantida no cabo à medida que o helicóptero desce, o que auxilia o piloto com o posicionamento preciso da aeronave no convés; uma vez no convés travando vigas próximas na sonda, travando a aeronave no convés de vôo. Este dispositivo foi pioneiro pela Marinha Real Canadense e foi chamado de “Beartrap”. americano. A implementação da Marinha deste dispositivo, baseada no Beartrap, é chamada de Sistema “RAST” (para assistência de recuperação, Segurança e travessia) e é parte integrante do sistema de armas LAMPS MK III (Sh-60B).

perigos do voo de helicóptero

tal como acontece com qualquer veículo em movimento, a operação fora dos regimes de segurança pode resultar em perda de controle, danos estruturais ou fatalidade. Para os helicópteros, os perigos são particularmente agudos, pois estão voando a uma altitude relativamente baixa, com pouco tempo para reagir a um evento repentino. A seguir está uma lista de alguns dos riscos potenciais:

• Retirada da lâmina de travamento
• instalando-se com o poder
• Chão ressonância
• Baixo-G condição
• Operacional dentro da área sombreada da altura-velocidade diagrama

Cada uma destas condições é potencialmente fatal e a recuperação pode não ser possível. Por esse motivo, uma boa pilotagem exige operação dentro de regimes de voo seguro e evitando condições perigosas a todo custo.

modelos de helicópteros e identificação

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Helicóptero Kamov Ka-50 com rotores co-axiais contra-rotativos.

Na identificação de helicópteros convencionais, durante o vôo, é útil saber que, quando visto de baixo, o rotor de um francês, russo, Soviético ou ucraniano projetado helicóptero gira no sentido anti-horário, enquanto que o de um helicóptero construído na Itália, o reino UNIDO ou os EUA gira em sentido horário (veja a lista de modelos de helicópteros).

algumas empresas, notadamente a Schweizer nos EUA, estão desenvolvendo variantes controladas remotamente de helicópteros leves para uso em futuros campos de batalha.

os tipos híbridos que combinam características de helicópteros e projetos de asa fixa incluem o experimental Fairey Rotodyne da década de 1950 e o Bell Boeing Osprey, que está em ordem Pelo Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA e é a primeira aeronave de rotor inclinado produzida em massa a entrar em serviço.

um helicóptero não deve ser confundido com um autogiro, que é um antecessor histórico do helicóptero que ganha sustentação de um rotor sem motor.

alguns apelidos comuns para helicópteros são “helicóptero”, “helicóptero”, “whirlybird”, ” helo “(comum EUA. Uso da marinha) ou “periquito de parafina” (o último termo sendo usado principalmente na indústria de petróleo offshore do Reino Unido).

• modelo: patente dos EUA : “Aeronaves, especialmente aviões do elevador directo de anfíbios tipo e meios de construção e de operação do mesmo “
• Histórico de helicópteros (http://centennialofflight.com/history/helicopter.html)
• Página que contém uma imagem de um Chinês voador topo (http://www.aerospaceweb.org/design/helicopter/history.shtml)
• Helicóptero de desenvolvimento no início do século 20(http://www.centennialofflight.gov/essay/Rotary/early_20th_century/HE2.htm)
• Descrição de um helicóptero (http://www.centennialofflight.gov/essay/Dictionary/helicopter/DI27.htm)

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