comandos de vôo 1 - helicóptero

Analogamente à aeronave de asa fixa, o helicóptero também necessita efetuar controles longitudinal (aumentando ou diminuindo a velocidade), lateral (rolando para a esquerda ou para a direita) e direcional (guinando para a esquerda ou para a direita), durante todas as etapas de um vôo.

Entretanto, devido às características típicas de decolagem e de pouso no eixo vertical, o helicóptero necessita de mais um controle que faça variar diretamente a altura da aeronave em relação ao solo, ou seja, o helicóptero deve efetuar também translação vertical.

Além disto, o elevado torque de reação gerado pelo rotor principal ao ser alimentado pelo motor tem de ser contrabalançado para evitar o giro da fuselagem em sentido contrário à rotação do rotor principal.

Nos helicópteros monorotores, o torque de reação do rotor principal é anulado pelo rotor de cauda, mas nos birotores (coaxial, tandem e lado-a-lado) ocorre uma variação diferencial de torques ou uma inclinação em direções opostas das resultantes aerodinâmicas de cada rotor.

De maneira geral os momentos e as forças de controle de um helicóptero são geradas inteiramente pela resultante aerodinâmica do rotor principal e do rotor de cauda, enquanto que as superfícies que não giram (empenagem horizontal e empenagem vertical) são utilizadas apenas como estabilizadores.

Comandos Tradicionais

Os controles em vôo em todos os eixos de um helicóptero tradicional são obtidos por meio dos comandos primários de vôo (coletivo, cíclico e pedal) e pela manete de combustível.

Os comandos primários de vôo atuam no ângulo de passo das pás do rotor principal e do rotor de cauda, permitindo que o piloto controle a aeronave, efetuando (figura 1.36):

a) Translações horizontais: atuando na inclinação do plano do rotor;

b) Variações de atitude longitudinal (mudança do ângulo de arfagem) e de atitude lateral (mudança do ângulo de inclinação lateral) em torno do centro de gravidade: atuando na inclinação do plano do rotor;

c) Translações verticais: ação sobre o passo coletivo das pás; e

d) Giros direcionais, em torno do eixo vertical que passa pelo centro de gravidade do helicóptero: ação sobre o rotor de cauda, por meio dos pedais.

Por exemplo, se o helicóptero estiver inicialmente funcionando no solo, o passo coletivo estará baixado e o manche cíclico centralizado. Nestas condições, o rotor principal estará com sustentação nula e o rotor estará conseqüentemente sem conicidade (figura 1.36 (b)).
O comando de passo coletivo controla a intensidade da força resultante aerodinâmica gerada pelo rotor principal por meio da variação do passo coletivo. Ao acionar este comando, o piloto estará efetuando a mesma variação de ângulo de ataque em todas as pás e o helicóptero estará por exemplo em vôo pairado e o rotor apresentará conicidade (figuras 1.36 (a) e (c)).

O manche cíclico controla a direção da força aerodinâmica gerada pelo rotor principal por meio da variação cíclica de passo, comandando a inclinação do disco do rotor. Por exemplo, ao aumentar a inclinação da força R, a sustentação irá diminuir e a tração irá aumentar. Ao acionar este comando, o piloto estará efetuando variações diferentes de ângulo de ataque para cada posição de azimute de cada pás e o helicóptero estará por exemplo em vôo de translação (figura 1.36 (a) e (d)).

O piloto poderá comandar ao mesmo tempo uma variação coletiva e uma variação cíclica, obtendo-se assim momentos de controle combinados (figuras 1.36 (d) e 1.37 (a) e (d)).

Deve-se observar que o vetor R decompõe-se em um vetor de sustentação L perpendicular à velocidade de deslocamento e em um vetor de tração T na mesma direção e sentido desta velocidade de translação Vr.

O conjunto de pedais (figura 1.36 (a)) atua na variação de passo coletivo do rotor de cauda, gerando uma força no rotor de cauda FRC de modo a controlar direcionalmente a aeronave.

a)

b) Giro no solo

c) Pairado

d) Translação

A cadeia de comando de vôo é formada por diversos componentes (manche, hastes, guinhóis, cabos, articulações, amortecedores, compensadores, atuadores, prato cíclico etc), sendo o prato cíclico o principal deles, pois trata-se de um dispositivo mecânico capaz de transmitir às pás as variações coletivas e cíclicas de passo comandadas pelo piloto (figura 1.37).

(a) Prato Cíclico

O prato cíclico deslisa-se ao longo do mastro sob a ação do comando coletivo e inclina-se em torno de uma rótula em todos os sentidos sob a ação do comando cíclico.

(b) Comando Coletivo O prato cíclico desloca-se paralelo a ele mesmo.

(c) Comando Cíclico

O prato cíclico gira em torno da rótula, causado um movimento cíclico de passo das pás.

(d) Movimentos Combinados

A combinação dos comandos coletivo e cíclico é o movimento mais comum ao se controlar um helicóptero.

Figura 1.37 Movimentos do Prato Cíclico

Nenhum comentário: