En aeronáutica , un plato cíclico es un dispositivo mecánico que traduce la información que se recibe a través de los controles de vuelo del helicóptero en movimiento de las palas del rotor principal. Debido a que las palas del rotor principal están girando, el plato cíclico se utiliza para transmitir tres de las órdenes del piloto desde el fuselaje no giratorio al eje del rotor giratorio y las palas principales.
El plato cíclico fue propuesto originalmente por el ruso Boris Yuryev en 1911, aunque no lo utilizó en su primer helicóptero de 1912. [1]
Los helicópteros Pescara (1919-1930) son helicópteros de rotores coaxiales , cada rotor está controlado por un plato cíclico (cojinete oscilante) impulsado por la primera palanca de control para helicópteros (UK 178,452 Mejora en o relacionada con los joysticks para helicópteros. Fecha de convención en España: 12 de abril de 1921).
El ingeniero francés y precursor de los helicópteros Étienne Œhmichen presentó una solicitud para patentar un dispositivo de plato cíclico el 18 de junio de 1926 en Francia y más tarde en los EE. UU. (el 12 de agosto de 1929). [2]
En la actualidad, en la mayoría de los aviones modernos, el plato cíclico se encuentra por encima de la transmisión y las varillas de empuje son visibles fuera del fuselaje, pero algunos de los primeros diseños, en particular los helicópteros ligeros construidos por Enstrom Helicopter , lo colocaron debajo de la transmisión y encerraron las varillas de empuje giratorias dentro del eje principal. Esto reduce la resistencia del eje del rotor, ya que no hay conexiones expuestas.
Se han utilizado otros diseños de plato cíclico y control. Por ejemplo, los helicópteros de Kaman Aircraft no utilizan un plato cíclico tradicional y, en su lugar, operan servoaletas en las palas del rotor para ajustar el ángulo de ataque de las palas.
El plato cíclico consta de dos partes principales: un plato cíclico fijo y un plato cíclico giratorio. El plato cíclico fijo (externo) está montado en el mástil del rotor principal y está conectado a los controles cíclicos y colectivos mediante una serie de varillas de empuje. Puede inclinarse en todas las direcciones y moverse verticalmente. El plato cíclico giratorio (interno) está montado en el plato cíclico fijo por medio de un cojinete y se le permite girar con el mástil del rotor principal. Un enlace antirrotación evita que el plato cíclico interno gire independientemente de las palas, lo que aplicaría torsión a los actuadores. El plato cíclico externo generalmente también tiene un deslizador antirrotación para evitar que gire. Ambos platos cíclicos se inclinan hacia arriba y hacia abajo como una unidad. El plato cíclico giratorio está conectado a los cuernos de paso mediante los enlaces de paso. Los mecanismos alternativos al plato cíclico fijo (externo) son el hexápodo y la junta universal . Los platos cíclicos para helicópteros que tienen dos rotores montados en el mismo eje son mucho más complejos que los de los helicópteros de un solo rotor.
Los controles cíclicos se utilizan para cambiar el balanceo y el cabeceo de un helicóptero . Las varillas de empuje o los actuadores hidráulicos inclinan el plato cíclico exterior en respuesta a las órdenes del piloto. El plato cíclico se mueve en la dirección esperada intuitivamente, inclinándose hacia adelante para responder a una entrada hacia adelante, por ejemplo. Sin embargo, los "enlaces de cabeceo" en las palas transmiten la información de cabeceo mucho antes de la posición real de la pala, lo que les da tiempo a las palas para "volar hacia arriba" o "volar hacia abajo" para alcanzar la posición deseada. Es decir, para inclinar el helicóptero hacia adelante, la diferencia de sustentación alrededor de las palas debe ser máxima a lo largo del plano izquierdo-derecho, creando un par que, debido al efecto giroscópico, inclinará el disco del rotor hacia adelante y no hacia los lados.
Para controlar el paso colectivo de las palas del rotor principal, se debe mover todo el plato cíclico hacia arriba o hacia abajo a lo largo de su eje sin cambiar la orientación de los controles cíclicos. Convencionalmente, cada mecanismo de control (balanceo, cabeceo y colectivo) tenía un actuador individual responsable del movimiento. En el caso del cabeceo, todo el plato cíclico se mueve a lo largo del eje principal mediante un actuador. Sin embargo, algunos modelos de helicópteros más nuevos eliminan esta separación mecánicamente compleja de funcionalidades mediante el uso de tres actuadores interdependientes que pueden mover cada uno todo el plato cíclico. Esto se llama mezcla de paso cíclico/colectivo (CCPM). El beneficio de CCPM es que los actuadores más pequeños pueden trabajar juntos para mover el plato cíclico en todo su rango de control, lo que significa que los actuadores pueden ser más pequeños y livianos. [3]