rotor principal

o enorme rotor giratório é a única característica mais hipnotizável de qualquer helicóptero, mas nenhum helicóptero pode passar com apenas um rotor. Por quê? Um princípio básico da física chamado terceira lei do movimento de Newton nos diz que quando uma força (chamada de ação)faz algo se mover, outra força, assim como grande (chamada de reação),faz algo mais se mover na direção oposta; ação e reação são iguais e opostas é outra maneira de colocá-lo. Enquanto rotor de helicóptero gira em torno (a acção), todo o corpo da embarcação tende a rodar para o que é mais lentamente na direcção oposta (a reacção). Leftto its own devices, this torque (turning force) would make ahelicopter completely uncontrollable, so we have to neutralize it insome way with what’s called counter-torque (a turning force in theopposite direction). Uma solução é ter um segundo grande rotorspinning da outra maneira. Às vezes isto é montado no mesmo mastro como o primeiro rotor (um design chamado rotor coaxial);às vezes, como nos enormes helicópteros militares Chinook, há um rotor grande em cada extremidade da embarcação (um projeto chamado rotor tandem).

Photo: Tandem rotor: This military Boeing CH-47 Chinook has one rotor at the front and one at the back and they spin in opposite directions to cancel one another’s torque.Foto de Tamara Vaughn cortesia da Marinha dos EUA.

As lâminas do rotor principal de um helicóptero vêm de três tipos básicos que permitem uma quantidade crescente de movimento à medida que se espalham: eles são chamados de Rígidos, semi-rígidos, e totalmente articulated.As o nome sugere que as lâminas rígidas estão firmemente ligadas ao rotorhub (a” roda ” à qual as lâminas estão fixadas no topo do mastro do rotor) por uma conexão giratória chamada dobradiça afeathering (ou dobradiça de passo). Isso permite a themto “pena” (girar como eles giram, o que, como vamos descobrir em um momento, é como um helicoptersteers). As lâminas Semi-rígidas têm a mesma dobradiça, mas também têm uma dobradiça (ou dobradiça) que lhes permite bater para cima e para baixo. Lâminas fuliarticuladas podem plumas e flap, e eles também têm uma terceira dobradiça (uma dobradiça de arrasto) que permite que eles se movam um pouco à frente de (“chumbo”) ou atrás(“lag”) de sua posição normal. Cada um destes tipos de lâmina tem vantagens e desvantagens.

Rotor de cauda

Foto: rotor de cauda de um helicóptero Seahawk. O rotor de cauda é conduzido por um eixo de transmissão que corre de volta dos motores principais, paralelo ao corpo do helicóptero. Se você olhar de perto, verá que as lâminas do rotor podem ser inclinadas pelo piloto enquanto rodam, o que gera mais ou menos força de empurrão e dá ao helicóptero a capacidade de rodar no local enquanto ele paira. Foto de James R. Evans cortesia da Marinha dos EUA.

Além de adicionar um segundo grande do rotor, anotherway para contrariar o torque do rotor principal é por meio de uma pequena,lateralmente, apontando hélice chamado de um rotor de cauda, alimentado por adriveshaft do motor, que atravessa a extremidade da embarcação.Às vezes, por razões de segurança, o rotor da cauda é construído no interior direito da cauda (um design chamado fenestron ou fan-tail). Outra alternativa é chamada de NOTAR® (“sem rotor de cauda”), que usa um conjunto de ar, disparado através de um ventilador na cauda, para neutralizar o torque principal em vez disso. Se um helicóptero tem uma única lâmina do rotor principal,tem um rotor de cauda, fenestron, ou NOTAR ou não pode flysafely; da mesma forma, qualquer dano para o rotor de cauda, como um birdstrike ou de mísseis hit—faz um helicóptero perigosamente incontrolável e usuallyresults em bater muito rapidamente depois. A maioria dos helicópteros tem uma barbatana de cauda vertical (pilão) que também ajuda a neutralizar parte do torque do rotor principal.como é que um helicóptero sobrevoa e conduz?rotores de um helicóptero são coisas engenhosas que lhe permitem pairar no ar ou dirigir em qualquer direção. O piloto tem cinco controles básicos de movimento e direção: duas alavancas de mão chamadas de passo coletivo e Cíclico, um acelerador e dois pedais de pé. A maior parte dos testes que um piloto executa envolvem uma interacção complexa entre estes diferentes controlos, razão pela qual pilotar um helicóptero requer tanta habilidade e concentração.ao começarem a girar,as hélices de ar nas lâminas de terotor geram sustentação que supera o peso da embarcação, empurrando-a para o ar. Se o elevador for maior que o peso,o helicóptero sobe; se for menor que o peso, o helicóptero cai. Quando o elevador e o peso são exatamente iguais, os helicópteros voam a meio do ar. O piloto pode fazer com que as lâminas do rotor gerem mais ou menos elevação usando um controle chamado de passo coletivo (ou”coletivo”), que aumenta ou diminui o ângulo (“passo”)que todas as lâminas fazem para o ar que se aproxima enquanto rodam. Fortakeoff, as lâminas precisam fazer um ângulo íngreme para gerar maximumlift.

Artwork: How a helicopter hovers and steers: Top drawing: O controle coletivo de passo muda o ângulo (ou passo) de cada uma das lâminas do rotor pela mesma quantidade ao mesmo tempo (setas verdes)—em outras palavras, coletivamente. Se as lâminas fizerem um ângulo mais íngreme, geram mais elevação para que toda a embarcação se mova para cima (seta laranja). Desenho inferior: o controlo do passo Cíclico altera o ângulo das lâminas selectivas do rotor à medida que rodam, pelo que (neste caso) a lâmina que estiver à esquerda produz sempre um pouco mais de elevação, enquanto a lâmina oposta (mostrada aqui à direita) produz sempre um pouco menos de elevação. Isso significa que mais Elevador é produzido no lado esquerdo do helicóptero, de modo que o elevador total (seta laranja) é inclinado para a direita, dirigindo todo o helicóptero nessa direção.como é que isso acontece? Como já vimos, o rotor principal Está ligado ao hub no topo do mastro por uma dobradiça que permite a cada lâmina girar à medida que gira, de modo que ele faz um ângulo mais íngreme ou mais raso para o ar que se aproxima. As barras verticais curtas da bexiga (ligações de passo) ligadas a elas que estão ligadas a um disco de metal rotativo chamado uma placa swash, abaixo do mastro. Esta placa desliza sobre rolamentos em torno de um segundo, placa similar diretamente por baixo que não roda. Quando o piloto move o coletivo de uma maneira, ambas as placas de swash movem-se para cima, empurrando para cima sobre as ligações de passo que inclinam as lâminas do rotor para um ângulo de equilíbrio. Movendo o coletivo para o outro lado move as placas de Swash para baixo, puxando as ligações de passo e inclinando a bexiga para um ângulo mais raso.no final do colectivo, há um acelerador ligado por um cabo ao motor. Isto é como o Acelerador de acar ou o Acelerador de uma moto, aumentando ou diminuindo a velocidade do motor para que o rotor faça mais ou menos elevação.

Direcção

Os rotores também fornecem a direcção para o ahelicopter, fazendo mais elevação de um lado do que do outro. Eles fazem isso girando para trás e para a frente (feathering) enquanto eles giram, então, por exemplo, eles fazem um ângulo mais íngreme quando eles estão no lado esquerdo da nave do que quando eles estão na direita. Isso significa que geram mais elevação à esquerda, inclinando a embarcação para a direita e orientando-a nessa direcção. O piloto dirige assim usando uma segunda alavanca chamada passo Cíclico (também conhecido como” pau cíclico”ou apenas” Cíclico”), semelhante a um joystick, que faz com que as lâminas rodem ao redor. O engenhoso mecanismo da placa deslizante translata os movimentos do piloto para movimentos apropriados das lâminas do rotor.Suponha que o piloto quer voar para a direita. Primeiro, ela move o cíclico para a direita, e um sistema de alavancas conectadas faz com que as duas placas swash inclinem para a direita também. Isto faz com que as lâminas do rotor se inclinem para um ângulo íngreme quando estão na esquerda e um ângulo raso quando estão à direita, de modo que o rotor produz mais elevação no lado esquerdo, dirigindo a embarcação para a direita.

Artwork: How the swash plate steers a helicopter. No centro, você pode ver uma visão simplificada do mecanismo da placa swash. Há dois discos no topo do mastro do rotor, um superior (vermelho) que gira em rolamentos de esferas (laranja) em torno de um inferior (azul) que não gire de todo. Quatro ligações de passo (verdes) ligam a placa superior de corte às lâminas do rotor. Agora suponha que você quer voar para a direita. Inclinas o Cíclico naquela direcção. Isso inclina ambos os pratos para a direita. À medida que as lâminas do rotor giram, as placas de ondulação inclinadas forçam a altura a subir quando estão à esquerda e para baixo quando estão à direita. Isso faz com que cada lâmina do rotor se incline para um ângulo mais íngreme quando está à esquerda e um ângulo mais raso quando está à direita. Isto produz mais elevação à esquerda, guiando o helicóptero para a direita.

o piloto também pode dirigir o nariz de um helicóptero em uma determinada direção usando um par de controles de pé, conhecidos como pedaisantitorque, que mudam o passo dos rotorblades da cauda de modo que eles fazem mais ou menos impulso lateral do que em voo normal. Isso faz com que toda a nave gire lentamente no Sentido DOS ponteiros do relógio ou no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio para que se dirija numa direcção diferente.Em helicópteros de rotor tandem como o Chinook,que não têm rotor de cauda, os pedais de pé inclinam os rotores para a frente e para trás de maneiras opostas, orientando a embarcação em conformidade.