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Distribución desigual de la elevación del rotor

La distribución desigual de la elevación del rotor [ cita necesaria ] es un efecto en el que las palas del rotor de un helicóptero generan más elevación en las puntas del rotor que en el cubo del rotor. [1] : 1:11 

Vista aérea de los rotores de un helicóptero. Las puntas del rotor viajan mucho más rápido que las secciones internas, por lo que producen más sustentación. (A los efectos de este artículo, las regiones circulares demarcadas son irrelevantes y deben ignorarse).

La pala del rotor de un helicóptero es un perfil aerodinámico que se impulsa a través del aire para crear sustentación. La sustentación generada es proporcional al cuadrado de la velocidad. Debido a que las puntas de las palas giratorias viajan mucho más rápido por el aire que las partes de las palas cercanas al cubo, generan mucha más sustentación.

Si no se mitiga, este efecto provocaría grandes tensiones de flexión en la pala. Además, habría que reforzar la punta para soportar el aumento de carga. [2] Los fabricantes de helicópteros utilizan las siguientes técnicas para igualar la sustentación a través de la pala:

Estas técnicas también igualan la resistencia [2] y la corriente descendente [5] a lo largo de la pala.

Desafortunadamente, la alta torsión necesaria para un buen rendimiento en vuelo estacionario provoca vibraciones a altas velocidades de avance, porque el ángulo de ataque de las puntas de las palas puede volverse negativo, [6] por lo que normalmente se llega a un compromiso. [5] [7] Los aviones Tiltrotor como el Bell Boeing V-22 Osprey pueden utilizar más torsión de las palas. [6]

También hay un límite en cuanto a cuán cónicas pueden ser las puntas de las palas, porque las puntas necesitan suficiente masa para reducir las vibraciones y aumentar la inercia después de una falla del motor. [7] En la práctica, la mayoría de los helicópteros utilizan la torsión de las palas pero no la forma cónica, [7] porque las ganancias de eficiencia gracias a la forma cónica son pequeñas pero la construcción es más difícil. [8] [6]

No es posible igualar la distribución de la sustentación del rotor en todas las velocidades del rotor, porque la sustentación aumenta cuadráticamente con la velocidad del aire. La formación de conos seguirá produciéndose a RPM más altas .

Ver también

Referencias

  1. ^ AP3456 Manual de vuelo, Vol 12 Helicópteros (PDF) . Escuela Central de Vuelo .
  2. ^ ab Croucher, Phil (2007). Estudios de Piloto Profesional de Helicóptero. Lulu.com. págs. 2–10. ISBN 9780978026905. Consultado el 18 de enero de 2022 .
  3. ^ "2. Aerodinámica del vuelo". Manual de vuelo en helicóptero (PDF) . Administración Federal de Aviación. 2012 . Consultado el 17 de enero de 2022 .
  4. ^ "1". Fundamentos de Vuelo FM 3-04.203 (PDF) . Departamento del Ejército de EE. UU. Mayo de 2007.
  5. ^ ab Croucher, Phil (2007). Estudios de Piloto Privado de Helicóptero JAA BW. Lulu.com. págs. 2-13. ISBN 9780978026943. Consultado el 18 de enero de 2022 .
  6. ^ abc Watkinson, John (2004). Arte del helicóptero . Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann. pag. 116.ISBN 9780080472034.
  7. ^ abc Prouty, Raymond W. (2009). Aerodinámica de helicópteros . Líbano, Ohio: Eagle Eye Solutions. pag. 22.ISBN 978-0557089918.
  8. ^ Johnson, Wayne (1994). Teoría del helicóptero. Nueva York: Publicaciones de Dover. pag. 67.ISBN 9780486131825. Consultado el 18 de enero de 2022 .