Resumão de Helicopteros

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Resumo de HelicopterosCaractersticas e Funcionamento DESCRIO E FUNCIONAMENTO A principal caracterstica do helicptero poder voar verticalmente ou lentamente prximo ao solo com toda segurana. O helicptero sustentado por um ou mais rotores que, groseiramente, podem ser consideradas como hlices de grandes dimenses girando em torno de um eixo vertical. As dimenses da p podem variar de 4 a 20 m de comprimento, conforme o porte do helicptero. Para o correto dimensionamento das ps deve-se atentar para o compromisso existente entre a eficincia aerodinmica e os inconvenientes da realizao de grandes rotores. Quanto maior o rotor, menor a potncia necessria e maior o peso, o tamanho e as dificuldades de fabricao, etc. MECANISMO DE ACIONAMENTO DO ROTOR Os rotores para terem um bom rendimento aerodinmico devem girar lentamente entre 150 a 400RPM, conforme as suas dimenses. Da a necessidade de instalao de uma caixa de reduo suficientemente grande para acionlos. Alm disso, preciso intercalar no circuito mecnico uma roda livre, importante dispositivo de segurana que permite ao rotor continuar girando em caso de pane do motor. Tal procedimento chamado AUTOROTAO e possibilita a aeronave o pouso em vo planado, pois, o rotor capaz de produzir sustentao girando sob o efeito do vento originrio do deslocamento, assim como giram os cata-ventos. E finalmente, necessrio uma embreagem que permita dar partida no motor sem acionar o rotor. MOTORES Os primeiros helicpteros utilizavam motores a pisto, grandes e pesados. Os motores turbina, muito mais apropriados, tiveram progressos decisivos e atualmente so utilizados na maioria dos helicpteros. O "Alouette II" foi o primeiro helicptero com turbo motor do mundo a ser fabricado em srie. DISPOSITIVO ANTI-TORQUE Quando aplicada potncia sobre o rotor para gir-lo, constata-se que a fuselagem do helicptero tende a girar "em torno do rotor" e em sentido contrrio - princpio da ao e reao. Para evitar esse efeito preciso tomar medidas especiais que estabilizem a aeronave em guinada. Diversas frmulas foram adotadas, como por exemplo utilizar dois rotores girando em sentido contrrio, isto neutraliza os torques de reao.

Para isso, foram fabricados os modelos com rotores coaxiais, em tandem e lado a lado. Mas a soluo mais utilizada, em virtude de sua simplicidade, a da hlice anti-torque na traseira, chamada, rotor de cauda.

Existe, ainda, um outro processo que permite eliminar a caixa de transmisso e o torque, neste o rotor acionado por rgos que criam um empuxo nas pontas das ps. Este empuxo obtido pela ejeo de ar ou gs na ponta da p ou por propulsores especiais: pulso-reatores, estato-reatores, etc. Tais sistemas tem a vantagem da simplicidade, mas apresentam baixo rendimento, muito inferior ao dos sistemas de acionamento mecnico, por isso, so pouco utilizados. A "Aerospatiale", no entanto, produziu em srie o "Djinn", pequeno helicptero de reao movido por ejeo de ar comprimido na ponta das ps, de realizao e utilizao particularmente simples. COMANDOS DO HELICPTERO Para controlar a sustentao do rotor utiliza-se a alavanca de passo coletivo, acionada pelo piloto com a mo esquerda. Tal alavanca est ligada a um mecanismo que altera o passo das ps do rotor (o passo de uma p o angulo formado no qual ela est calada em relao ao plano de rotao). Quando o piloto puxa para cima a alavanca de coletivo, o passo aumenta, bem como a sustentao do rotor: o helicptero tende a subir. Baixando a alavanca de coletivo, o passo e a sustentao diminuem, o helicptero tende a descer. Esse sistema anlogo ao que controla a trao das hlices de passo varivel. Para deslocar o helicptero, uma soluo simples consiste em inclinar o rotor, o que provoca um movimento na direo desejada: Vo em translao O rotor inclinado para frente, o helicptero parte para frente e picado. O rotor inclinado para trs, o helicptero parte para trs e cabrado. Vo lateral O rotor inclinado para o lado, o helicptero parte para o lado e inclinado. Na prtica seria muito difcil deslocar como um s bloco o rotor, a caixa de reduo e todos os elementos associados, na direo desejada pelo piloto. por isso que as ps so fixadas na cabea do rotor por meio de articulaes. Pelo jogo de batimentos verticais a p pode girar em um plano qualquer em relao ao plano da cabea. Compreende-se melhor o movimento associando-o ao funcionamento de certos brinquedos dos parques de diverso: pequenos avies fixados nas extremidades de braos que sobem e descem durante a rotao. Obtm-se o movimento de batimento vertical dando as ps uma variao cclica de passo, isto , um passo que varia durante a rotao - os esforos

aerodinmicos resultantes fazem bater ciclicamente as ps, o que orienta seu plano de rotao na direo desejada. Uma outra articulao, dita de arrasto, permite p girar com movimento regular, quaisquer que sejam as variaes do plano de rotao comandadas pelo piloto.

Infelizmente, quando a aeronave se encontra no solo, com rotor girando, as ps tendem a fazer mau uso da liberdade que lhes concede a articulao de arrasto: produzem-se oscilaes conjuntas das ps e da aeronave que podem se tornar muito violentas e levar ruptura ou a capotagem do helicptero. a chamada ressonncia de solo. A soluo instalar amortecedores nas articulaes de arrasto das ps. Nos helicpteros "Alouette" e "Lama", os cabos espaadores que interligam as ps contribuem igualmente para evitar esse fenmeno perigoso. O mecanismo que permite variar o passo coletivamente e ciclicamente geralmente o plat cclico. COMANDO CCLICO O manche cclico produz a variao cclica do passo, provocando a oscilao do rotor (origem do vetor velocidade) e cuja direo depende da direo do deslocamento do manche. Quando o piloto aciona o manche, ele inclina o plat cclico no ngulo necessrio para a direo de vo considerada.

COMANDO COLETIVO A alavanca de coletivo altera uniformemente e simultaneamente o ngulo de passo em todas as ps. Quando o piloto aciona essa alavanca, o plat cclico desliza sobre o mastro para cima ou para baixo.

VIBRAES, ESTABILIDADE E RESISTNCIA VIBRAES Quando o helicptero avana a p encontra, durante sua rotao , condies aerodinmicas irregulares: para a p que avana a velocidade relativa do ar elevada e para a p que recua a velocidade mais baixa. Disso resultam vibraes de sustentao que se traduzem por vibraes transmitidas pelas ps ao helicptero. Por isso, nos helicpteros mais velozes necessrio intercalar uma suspenso entre o rotor e a fuselagem.

ESTABILIDADE DE VO

O helicptero, por estar pendurado em seu rotor, altamente instvel e viraria se o piloto no agisse rapidamente. Por isso a tcnica de controle da sua inclinao uma das particularidades da pilotagem do helicptero. Nas aeronaves mais modernas pode-se utilizar o piloto automtico para melhorar sua estabilidade quando em vo sem visibilidade ( IFR ). RESISTNCIA Os esforos alternados provenientes das ps exigem enormemente dos componentes do helicptero . necessrio prestar ateno ao fenmeno da ruptura por fadiga que pode ocorrer quando uma pea submetida a um esforo, mesmo moderado, um grande nmero de vezes. Isso vlido especialmente para as ps, os elementos da cabea do rotor e os comandos de vo. Como os fenmenos de fadiga so difceis de serem calculados, procede-se em laboratrio numerosos testes, medindo-se a fadiga das peas em vo. AUTOGIRO Um tipo de aeronave de asas rotativas que muito mais simples que o helicptero. No possui transmisso de potncia ao rotor, que gira em auto rotao sob efeito da velocidade de deslocamento. A potncia transmitida a uma hlice. Esse tipo de aeronave no capaz de realizar vo vertical, mas til para decolagem e aterrisagens curtas. As poucas aeronaves desse tipo so para fins esportivos.

COMBINADO Em vo, as ps do rotor encontram irregularidades aerodinmicas durante sua rotao e isso cria dificuldades, que aumentam com a velocidade. Para atenuar esses fenmenos aerodinmicos, que limitam a velocidade da aeronave, utiliza-se a instalao de meios auxiliares, asas e hlices, que aliviam o rotor das suas funes de sustentao e trao.

CONVERTIPLANO

O rotor desaparece em cruzeiro: parado, escamoteado ou inclinado para servir de hlice. PILOTAGEM Para pilotagem do helicptero o piloto deve efetuar as seguintes operaes: Procedimento de partida do motor e antes da decolagem : na partida no h o engrazamento e o rotor no gira, a medida que o motor progressivamente acelera ocorre o engrazamento e a sincronizao. Com o passo mnimo, o rotor no produz sustentao e o helicptero permanece no solo. Decolagem

O passo aumentado, lentamente atravs do comando coletivo, at que o helicptero levante. Vo Pairado e Translao (Taxi) O helicptero naturalmente instvel, caso no haja controle efetivo, atravs do manche (comando cclico), a aeronave entra rapidamente em movimento de oscilao divergente. Corrigir essa tendncia constitui uma das principais dificuldades na pilotagem. Tambm necessrio que o piloto controle o regime do rotor nas diversas fases do vo, esforando-se para manter o regime to constante quanto possvel entre os seguintes limites: Regime Mximo Excesso de velocidade do motor e resistncia aos esforos centrfugos do rotor. Regime Minmo Potncia do motor insuficiente, perda de sustentao e controle, anlogo perda de velocidade em um avio. Subida e Vo em Cruzeiro O helicptero ganha velocidade com a inclinao do rotor para frente, o helicptero adquire comportamento semelhante a uma aeronave de asas fixas. Descida Pode ser feita com o motor cortado ou em marcha lenta. Graas ao mecanismo de roda livre, o rotor pode girar em regime superior ao do motor. A entrada em autorotao a manobra que permite o pouso em caso de pane do motor. AEROFLIO Qualquer superfcie projetada para produzir sustentao e/ou trao quando o ar passa atravs deste. CORDA Linha reta imaginria entre o bordo de ataque e o bordo de fuga de um aeroflio. VENTO RELATIVO o resultado do movimento de um aeroflio atravs do ar, do movi