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Distribución desigual de la sustentación del rotor

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

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

Las palas de un rotor de helicóptero son un perfil aerodinámico que se mueve a través del aire para generar sustentación. La sustentación generada es proporcional al cuadrado de la velocidad. Debido a que las puntas de las palas giratorias viajan mucho más rápido a través del aire que las partes de las palas cercanas al eje, 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 que pudiera soportar la mayor carga. [2] Los fabricantes de helicópteros utilizan las siguientes técnicas para igualar la sustentación en toda la pala:

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

La alta torsión necesaria para un buen rendimiento en vuelo estacionario lamentablemente causa vibraciones a altas velocidades de avance, porque el ángulo de ataque de las puntas de las palas puede volverse negativo, [6] por lo que generalmente se llega a un compromiso. [5] [7] Los aviones de rotor basculante como el Bell Boeing V-22 Osprey pueden usar más torsión de las palas. [6]

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

No es posible igualar la distribución de la sustentación del rotor a todas las velocidades del rotor, porque la sustentación aumenta de manera cuadrática con la velocidad del aire. La conificación seguirá produciéndose a mayores RPM .

Véase también

Referencias

  1. ^ AP3456 Manual de vuelo, vol. 12 Helicópteros (PDF) . Escuela Central de Vuelo .
  2. ^ ab Croucher, Phil (2007). Estudios de pilotos profesionales de helicópteros. Lulu.com. págs. 2–10. ISBN 9780978026905. Recuperado 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 los EE. UU. Mayo de 2007.
  5. ^ ab Croucher, Phil (2007). Estudios de pilotos de helicópteros privados JAA BW. Lulu.com. págs. 2–13. ISBN 9780978026943. Recuperado el 18 de enero de 2022 .
  6. ^ abc Watkinson, John (2004). El arte del helicóptero . Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann. pág. 116. ISBN 9780080472034.
  7. ^ abc Prouty, Raymond W. (2009). Aerodinámica de helicópteros . Lebanon, Ohio: Eagle Eye Solutions. pág. 22. ISBN 978-0557089918.
  8. ^ Johnson, Wayne (1994). Teoría del helicóptero. Nueva York: Dover Publications. pág. 67. ISBN 9780486131825. Recuperado el 18 de enero de 2022 .