FUNCIONAMENTO BÁSICO SE UM HELICÓPTERO
O helicóptero é um aparelho capaz de
levantar voo na vertical por possuir uma hélice na parte superior, que funciona
como propulsor.
Quando o motor é ligado, a hélice principal gira, impulsionando o ar para baixo. Pelo princípio da ação e reação, o ar aplica na hélice uma força de reação para cima; a diferença de pressão gerada por ela devido a passagem do ar mais veloz sobre ela do que abaixo gera diferença de pressão e a união deste dois efeito é o que faz o helicóptero subir.
Quando o motor é ligado, a hélice principal gira, impulsionando o ar para baixo. Pelo princípio da ação e reação, o ar aplica na hélice uma força de reação para cima; a diferença de pressão gerada por ela devido a passagem do ar mais veloz sobre ela do que abaixo gera diferença de pressão e a união deste dois efeito é o que faz o helicóptero subir.
Qualquer variação da velocidade
angular da hélice produz uma variação de seu momento angular, que é a grandeza
física que relaciona a massa de um corpo ao redor de um eixo de rotação com a
sua velocidade angular. Os helicópteros são aeronaves altamente
manobráveis que não voam forçando o ar ao longo de um par de asas fixas, como
em um avião, mas girando uma lâmina presa em um rotor que gira em alta
velocidade. Leonardo da Vinci (1452-1519) é um dos percussores da invenção
do helicóptero, mas o primeiro projeto prático foi desenvolvido somente na
década de 1930 pelo russo Igor Sikorsky (1889-1972).
Sobre Igor Sikorsky
Igor Ivanovich Sikorsky ( Kiev, 25
de Maio de 1889 — Easton, 26 de
outubro de 1972) foi um pioneiro da aviação.
Nascido em Kiev (à época, parte do Império Russo), Sikorsky posteriormente naturalizou-se estadunidense. Concebeu o primeiro avião quadrimotor e desenvolveu os primeiros hidroaviões de casco para a Pan American Airways, nos anos 1930. Também liderou, em 1940, o desenvolvimento do helicóptero VS-300, dentro da configuração que se tornou usual - um rotor principal e um rotor vertical anti-torque, na cauda.
Nascido em Kiev (à época, parte do Império Russo), Sikorsky posteriormente naturalizou-se estadunidense. Concebeu o primeiro avião quadrimotor e desenvolveu os primeiros hidroaviões de casco para a Pan American Airways, nos anos 1930. Também liderou, em 1940, o desenvolvimento do helicóptero VS-300, dentro da configuração que se tornou usual - um rotor principal e um rotor vertical anti-torque, na cauda.
Vought-Sikorsky VS-300
A Vought-Sikorsky VS-300 era
um helicóptero monomotor projetado por Igor
Sikorsky . Ele tinha um único rotor de três pás originalmente
alimentado por uma de 75 cv (56 kW ) do motor.
Embora Sikorsky seja frequentemente aclamado como o responsável pela produção
de helicópteros em série e por outros feitos ligados à história do helicóptero,
algumas fontes indicam que esses méritos seriam devidos
ao alemão Anton Flettner, que parece ter sido, de fato, o
responsável pelo desenvolvimento do primeiro helicóptero monorrotor, bem como
pela fabricação em massa e pelo uso realmente significativo dessas aeronaves
durante a Segunda Guerra Mundial. Um pequeno documentário de 1936
mostra o FI-185 de Flettner em vôo.
Como é que um helicóptero ficar no ar?
Pás do rotor trabalhar como asas
giratórias. Helicópteros voam para cima contra a força da gravidade,
utilizando os seus rotores para jogar ar para baixo abaixo deles. Como as
asas de
um avião , cada lâmina no
rotor de um helicóptero é um aerofólio (aerofólio): a asa com um topo
curvo e uma parte inferior reta. Como a lâmina gira em torno, ele força o
ar sobre a superfície superior curva e, em seguida, atira-o por trás em direção
ao chão, produzindo uma força para cima. A inclinação das pás (o ângulo
que eles fazem para o fluxo de ar de entrada)controla a quantidade de
sustentação. Durante a decolagem, o piloto aumenta a campo com um controle
chamado de passo coletivo. A sustentação produzida é superior ao peso
do helicóptero e isso faz com que o helicóptero suba. Se a sustentação é
exatamente igual ao peso, o helicóptero paira. Se o peso é maior do que a
sustentação, o helicóptero desce. Rodar o regulador de pressão aumenta a
velocidade das lâminas, e também aumenta a sustentação.
Normalmente, a sustentação produzida
pelo rotor visa diretamente para cima, mas o piloto pode inclinar as pás do
rotor com um dispositivo chamado o passo cíclico, esse controle faz
com que o helicóptero voe em uma direção particular. Embora a maioria da
força de sustentação ainda aponte para cima, alguns dos que agora também aponta
para a frente, para trás, para a esquerda ou para a direita, inclinando todo o
helicóptero e empurrá-lo nesse sentido.
Os movimentos do piloto são
transmitidos a partir da cabine de pilotagem para as pás do rotor, por dois
discos chamados de placas oscilantes . O prato oscilante
inferior não gira, mas pode inclinar ou mover para cima e para baixo. A
placa oscilante superior gira com os rotores sobre os rolamentos de esferas na
parte superior da placa oscilante inferior. Quando o piloto empurra os
controles, o prato oscilante inferior atinge o prato oscilante superior, e as
lâminas são inclinadas por sua vez, por um sistema de hastes de controle.
Características básicas
As lâminas são em forma de aerofólios
(asas de avião com um perfil curvo) para que eles geram elevador enquanto
giram.
Cada lâmina pode rodar à medida que
gira.
Hastes verticais empurrar as lâminas
para cima e para baixo, tornando-giratória que giram.
Um eixo central ligada ao motor faz
com que o conjunto de lâmina de rodar todo.
A tampa acima dos rotores é a prova de
mísseis para proteger contra ataques inimigos.
Existem dois motores turbo-jacto de
eixo, uma em cada lado dos rotores. Se um motor falhar, deve ainda haver
energia suficiente do outro motor para pousar o helicóptero em segurança.
A diferença entre o Avião e o
Helicóptero
Um helicóptero pode fazer três coisas que o avião não pode:
Voar para trás
Girar no ar (360º)
Pairar no ar
Em um avião, é necessário estar se
movendo para fazer uma curva. O helicóptero pode se mover lateralmente em
qualquer direção ou girar 360º. Essa liberdade extra e a habilidade
necessária para dominá-la fazem os helicópteros ser tão instigantes,
mas também complexos.
Para controlar um helicóptero, uma mão
segura um comando chamado cíclico, que controla a direção lateral do
helicóptero, incluindo ir para frente, para trás, para a esquerda e para a
direita. A outra mão segura um comando chamado coletivo, que controla o
movimento para cima e para baixo do helicóptero e a rotação do motor. O pé do
piloto fica sobre os pedais que controlam o rotor de cauda, que permite ao
helicóptero girar em qualquer sentido no seu eixo.
Como Sikorsky projetou o rotor de
helicóptero moderno
Tudo isso soa genial, e é! A
pessoa que fez isso possível foi o brilhante inventor nascido na Rússia que já
conhecemos um pouco de sua história no começo do post , Igor
Sikorsky. Aqui estão dois de seus desenhos originais de helicóptero, a
partir da patente de uma aeronave que passou a se chamar (helicóptero), ele
apresentou, em Junho de 1931:
Observe como o mecanismo é semelhante ao que encontramos em um helicóptero moderno? A patente é extremamente detalhada é bastante complexo, então eu removi a maioria dos rótulos e os números e destaquei apenas algumas características fundamentais:
Há um aileron , no final de
cada pá do rotor, em laranja.
Os ailerons podem ser inclinado pelas
hastes azuis.
Há duas pás do rotor principal (que
Sikorsky se referiu como "hélice elevador."
As pás do rotor inteiras podem girar
sobre as varas verdes e também pode ser inclinado como eles rodam.
A pá de rotor principal roda em torno
de um cubo central (amarelo) com um motor por baixo.
Um único motor alimenta ambas as
lâminas do rotor principal e do rotor da cauda. Uma das inovações
principais da Sikorsky era produzir um helicóptero que apenas tinha uma pá de
rotor principal, com um rotor de cauda para equilibrar, por razões discutidas a
seguir. Como Sikorsky observou em sua patente, tendo apenas um rotor
significa um helicóptero "leve, simples de construir e barato para
produzir" e três vantagens poderosas em relação aos projetos anteriores!
Por que os helicópteros precisam de um
rotor de cauda?
De acordo com as leis do
movimento , nenhuma força (ou ação) produz uma força igual (ou reação) na
direção oposta. Isto significa que o "tracão" (a força de
rotação), produzida por um
helicóptero no caso as lâminas, tende
a transformar a fuselagem (o helicóptero corpo principal) no sentido
oposto. Todos os helicópteros têm uma segunda hélice ou outro
dispositivo para neutralizar a "tração" da lâmina principal. Na
maioria dos helicópteros, um rotor de cauda equilibra o torque empurrando no
sentido oposto ao do rotor principal. Alguns helicópteros tem dois rotores
montados no mesmo eixo, que rodam em direções opostas ( contra-rotação )
para cancelar o torque. Outros tem um rotor na parte da frente e um rotor
na parte de trás e anula a "tração" girando em direções
opostas. Rotores de cauda resolvem o problema, mas pode causar
outros. Barulhento e perigoso para os passageiros, o rotor de cauda de um
helicóptero também é altamente suscetível a danos de passar pássaros ou
detritos. Este é um grande problema, porque um helicóptero com um rotor de
cauda danificada é perigosamente incontrolável. Note que helicópteros têm
um ventilador gigante dentro da fuselagem que suga o ar logo atrás do cockpit e
sopra novamente através de um orifício lateral perto da cauda. Isso produz
a mesma força para o lado como um rotor de cauda, mas é mais silencioso e
seguro.
Abaixo segue uma ilustração de como
funciona o helicóptero , é bem interativo vai ajudar a esclarecer algumas
dúvidas , assim como os vídeos também. Espero ter ajudado, sei que as
informações são básicas mais acho que com elas, muitas dúvidas podem ser
sanadas!
Um abraço e até mais.
Um abraço e até mais.
Voo de Ligação:
Mecânico de Aeronaves
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