Conhecimento gerais de asas rotativas

Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul

Campus Virtual

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Atividade de Avaliação a Distância

Unidade de Aprendizagem: Conhecimentos Geral dos Helicópteros

Curso: Ciências Aeronáuticas 

Professor:  Valmir Lemos         

Aluno:  Daniel Fernandes Magalhães Pinto

Data:  29/04/2019

Orientações:

1. Procure o professor sempre que tiver dúvidas.
2. Entregue a atividade no prazo estipulado.
3. Esta atividade é obrigatória e fará parte da sua média final.
4. Encaminhe a atividade via Espaço UnisulVirtual de Aprendizagem (EVA).

1ª questão: Conforme ensina Sanders, “a razão da queda da rotação é diretamente proporcional ao torque aplicado e inversamente proporcional ao momento de inércia.”

Em face ao exposto, explique a relação existente entre o citado ensinamento e a autorrotação de um helicóptero. (3 ptos)

Autorrotação é um fenónemo aerodinâmico onde o deslocamento horizontal mantêm a rotação de um rotor de uma aeronave, gerando sustentação.[1] Esse efeito melhora a segurança operacional de um pouso de emergência e caso de falhas e panes em helicópteros. Este fenômeno serve de mecanismo de voo caso de falha do motor. Ao desacoplar o motor do rotor, por um sistema conhecido como roda livre, que tem um princípio como o da bicicleta "quando paramos de pedalar ela ainda continua andando" o helicóptero tem um mecanismo similar e no caso de uma pane do motor seja ele convencional ou turbo jato, os rotores continuam a girar e o helicóptero entra em uma manobra de emergência conhecida como auto-rotação permitindo assim aterrissar de forma segura.

Falhas no procedimento do piloto para realizar uma boa entrada em autorrotação, após a parada do motor, têm sido uma das principais causas de acidentes com helicópteros. A chave para o sucesso na entrada em autorrotação é não permitir que a rotação do rotor caia abaixo dos limites permitidos. Se a rotação do rotor cair além desses limites, o rotor pode “estolar” e ter uma parada fatal. Antes de atingir este ponto de irreversibilidade, outras consequências desagradáveis, como perda do gerador e da pressão hidráulica, podem ocorrer, e o mais grave, haverá a perda do rotor de cauda de forma concomitante.

O momento de inércia, por sua vez, é determinado pela massa do sistema e pela forma como essa é distribuída radialmente, de acordo com a equação a seguir:

I = mr2 ,

 onde I é o momento de inércia,

m é a massa, e

 r é a distância radial do centro de rotação à massa correspondente.

“Se tomarmos como exemplo uma dada massa distante 6 m do centro de rotação, ela será quatro vezes mais eficiente, em termos de inércia rotacional, do que essa mesma massa a 3 m. Assim, a inércia do rotor é um parâmetro que o projetista pode controlar, existindo “rotores de elevada inércia” e “rotores de baixa inércia”.

As principais causas da queda de rotação do rotor são passo coletivo e torque correspondente elevados. Dessa maneira, a condição de voo na qual ocorre a perda de potência, também afetará a razão de queda de rotação. De fato, uma pane de motor em situações de alta potência (passo coletivo elevado) resultará em uma razão de queda de rotação maior do que em situações de voo em descida (baixa potência). A maneira de parar a queda de rotação é reduzir rapidamente a demanda de potência necessária ao rotor, por meio do abaixamento do comando coletivo (redução do passo coletivo para mínimo).

2ª questão: Devido à sua própria concepção, o helicóptero é submetido a esforços periódicos (vibrações) provenientes de várias fontes de excitação: rotor principal, rotor de cauda, árvores de transmissões, grupo motopropulsor e estabilizadores horizontal e vertical. (VIEIRA E SERAPIÃO, 2003, P.249).

Em face ao exposto, cite os tipos de vibração mais comuns nos helicópteros e explique como se manifestam, ou seja, como podem ser identificadas. (3 ptos)

O conhecimento da vibração nas aeronaves de asas rotativas é extremamente importante. O helicóptero tem em sua engenharia diversos tipos de esforços, os quais transmitem alguma consequência para a estrutura da aeronave e para o material humano que o opera.

Os pilotos devem sempre relatar as vibrações percebidas em relatório de manutenção, o qual deve ser avaliado pelos mecânicos de manutenção aeronáutica e sanadas o mais breve possível.

As vibrações mais comuns podem ser divididas em três tipos:

• Vibração de baixa frequência,

Vertical Ocorre quando uma pá desenvolve maior sustentação que a outra, ou seja, está fora de tracking. Ela sacode o helicóptero de baixo para cima e vice-versa. Aparece em todas as manobras, geralmente aumenta com a velocidade.

 Sentido da vibração: Vertical, percebida pelo piloto como um galope.