Helicóptero

Un helicóptero é un aerodino que obtén a forza planadora mediante superficies sustentadoras chamadas pas que xiran movidas por un ou varios rotores horizontais. Isto permítelle engalar e aterrar verticalmente, frotar, e voar cara a adiante, atrás ou lateralmente. Estes atributos permítelles aos helicópteros ser usados en zonas conxestionadas ou illadas onde as aeronaves de á fixa non poden voar sen unha pista. O seu antecesor foi o autoxiro e en 1942 o Sikorsky R-4 converteuse no primeiro helicóptero en ser fabricado a grande escala.
Aínda que a meirande parte dos primeiros deseños usaban máis dun rotor principal, a configuración dun único rotor principal acompañado dun rotor de cola vertical anti-torque converteuse na máis común. Porén, hai tamén helicópteros con dous rotores principais, en tandem ou transversais, debido á maior carga útil que poden transportar. Outras configuracións son a de rotores coaxiales, os "tiltrotores" ou os helicópteros compostos. Características de deseño
Un helicóptero é un tipo de aeronave de ás xiratorias na cal a sustentación e o pulo están proporcionados por un ou máis rotores que xiran horizontalmente. Pola contra, o autoxiro e o xirodino teñen un rotor que xira libremente en toda ou parte da envolvente de voo, dependendo dun sistema de pulo separado para impulsar á aeronave cara a adiante, para que o fluxo de aire faga xirar o rotor para proporcionar sustentación. O helicóptero composto tamén ten un sistema de pulo separado, pero segue a subministrar enerxía ao rotor durante o voo normal.
Sistema rotor
O sistema rotor, ou sinxelamente rotor, é a parte xiratoria dun helicóptero que xera sustentación. Un sistema rotor pódese montar horizontalmente, como os rotores principais, proporcionando elevación vertical, ou pode montarse verticalmente, como o rotor de cola, para proporcionar pulo horizontal para contrarrestar o torque dos rotores principais. O rotor está formado por mastro, cubo e pas.
O mastro é un eixe metálico cilíndrico que se estende cara a arriba dende a transmisión. Na parte superior do mesmo está o cubo, que é o punto de unión das pas. Os sistemas dos rotores principais están clasificados segundo como as pas están unidas e se moven en relación ao cubo. Hai tres tipos básicos: sen bisagras, completamente articulados e cambaleantes; aínda que algúns rotores modernos usan unha combinación deles.
Anti-torque
A meirande parte dos helicópteros teñen un único rotor principal, pero o torque creado pola súa resistencia aerodinámica debe ser contrarrestado por un torque oposto. O deseño que Igor Sikorsky estableceu para o seu VS-300 era un rotor de cola máis pequeno. O rotor de cola empuxa ou tira contra a cola para contrarrestar o efecto de torque, e esta converteuse na configuración máis común para o deseño de helicópteros, situándose normalmente ao final dunha pluma de cola.
Algúns helicópteros usan outros controis anti-torque en lugar dun rotor de cola, como o ventilador de fluxo guiado (chamado Fenestron ou FANTAIL) ou o NOTAR. O NOTAR proporciona un anti-torque semellante ao xeito ao que unha á xera sustentación a través do uso do efecto Coandă na pluma de cola.
O uso de dous ou máis rotores horizontais xirando en sentidos opostos e outra configuración para contrarrestar os efectos do torque en aeronaves sen que dependan dun rotor anti-torque de cola. Isto permite que a potencia que habería que desviarse ao rotor de cola poida aplicarse aos rotores principais, incrementando a eficiencia de potencia do aparello e a capacidade de carga. Hai varias configuracións comúns que usan o efecto de rotación contraria para beneficiar ao helicóptero: Rotores en tándem: dous rotores que xiran en sentidos contrarios e montados un detrás do outro.
Rotores transversais: un par de rotores que xiran en sentido contrario montados ao final de ás fixas ou de estruturas de estabilización. Agora son usados en aeronaves con rotores basculantes, pero algúns dos primeiros modelos de helicópteros usábanos.
Rotores coaxiais: dous rotores que xiran en sentidos contrarios un enriba do outro co mesmo eixe.
Rotores entrelazados: dour rotores que xiran en sentidos contrarios montados un próximo ao outro cun ángulo que permite que as pas se entrelacen entre elas sobre a aeronave sen chocar entre elas. Os aparellos que usan este tipo de rotores son coñecidos como sincrópteros.
Multirrotores: fan uso de tres ou máis rotores. Tamén se usan termos específicos dependendo da cantidade exacta de rotores, como tricóptero, cuadricóptero, hexacóptero ou octocóptero, sendo o cuadricóptero o máis común. Os multirrotores úsanse principalmente en drons e o seu uso en aparellos con pilotos humanos é raro.
Os deseños de rotor de reacción (tip jet) ao non ter eixe de transmisión no produce torque e non necesitan rotor de cola.
Motores
O número, tamaño e tipo de motores usados nun helicóptero vén determinado polo tamaño, función e capacidades do aparello. Os primeiros motores de helicópteros eran dispositivos mecánicos sinxelos, como bandas de goma ou tornos, que relegaban o tamaño dos helicópteros a xoguetes e modelos pequenos. Durante un cuarto de século antes do voo do primeiro aeroplano, os motores de vapor usáronse para avanzar no desenvolvemento da comprensión da aerodinámica dos helicópteros, pero a súa potencia limitada non permitía o voo tripulado. A introdución do motor de combustión interna a finais do século XIX converteuse no punto de partida para o desenvolvemento de helicópteros a medida que se comezaron a desenvolver e producir motores que eran o suficientemente potentes como para permitir helicópteros capaces de levantar humanos.
Os primeiros deseños de helicópteros utilizaban motores feitos a medida ou motores rotativos deseñados para avións, aínda que estes foron pronto substituídos por motor de automóbiles máis potentes e motores radiais. O único factor limitante do desenvolvemento dos helicópteros durante a primeira metade do século XX foi que a cantidade de potencia producida por un motor non era capaz de superar o peso do motor en voo vertical. Isto superouse nos primeiros helicópteros exitosos utilizando os motores máis pequenos dispoñibles. Cando se desenvolveu o motor compacto e plano, a industria dos helicópteros atopou un motor máis lixeiro que se adaptaba facilmente a aparellos pequenos, aínda que se seguiron utilizando motores radiais para helicópteros máis grandes.
Os motores de turbina revolucionaron a industria da aviación, e o motor turboeixo para o uso en helicópteros, iniciado en decembro de 1951 polo Kaman K-225, finalmente deu aos helicópteros un motor cunha gran cantidade de potencia e unha baixa penalización de peso. Os turboeixos tamén son máis fiables que os motores de pistóns, especialmente cando se producen os altos niveis de potencia sostidos que require un helicóptero. Este tipo de motores foron capaces de ser escalados ata o tamaño do helicóptero para o que estaban deseñados, polo que no presente todos os modelos de helicópteros, agás os máis lixeiros, funcionan con motores de turbina.
Controis de voo
Un helicóptero ten catro entradas de control de voo. Estas son o mando cíclico, o mando colectivo, os pedais anti-torque e a panca de gases. O mando cíclico normalmente sitúase entre as pernas do piloto e na meirande parte dos helicópteros é semellante a un joystick. Porén, o Robinson R22 e Robinson R44 teñen un sistema único de control cíclico cunha barra en forma de T, e algúns helicópteros teñen un control cíclico que descende á cabina desde enriba da cabeza.
O control chámase "cíclico" debido a que cambia a inclinación cíclica das pas principais. O resultado é inclinar o disco rotor nunha dirección concreta, facendo que o helicóptero se mova nesa dirección. Por exemplo, se o piloto empurra o cíclico cara a adiante, o disco rotor inclínase cara a adiante e prodúcese entón pulo cara a esa dirección.
O control colectivo está situado no lado esquerdo do asento do piloto cun control de fricción configurable para evitar movementos inadvertidos. O colectivo cambia o ángulo de inclinación de todas as pas do rotor principal ao mesmo tempo (colectivamente) e independentemente da súa posición. Así, se se realiza unha entrada no colectivo, todas as pas cambian por igual, e o resultado é que o helicóptero aumenta ou diminúe de altitude.
Un prato oscilante controla o paso colectivo e cíclico das pas principais. O prato móvese arriba e abaixo, ao longo do eixo principal, para cambiar a inclinación das pas. Isto causa que o helicóptero pule o aire cara a arriba ou cara a abaixo, dependendo do ángulo de ataque. O prato oscilante tamén pode cambiar o seu ángulo para mover o ángulo das pas cara a adiante ou cara a atrás, ou cara a dereita ou esquerda, para facer que o helicóptero se mova nesas direccións.
Os pedais anti-torque están situados no mesmo lugar que os pedais do temón nas aeronaves de á fixa, e teñen un propósito semellante, controlar a dirección cara a cal ten que apuntar o morro do aparello. A aplicación do pedal nunha certa dirección cambia o paso das pas do rotor de cola, incrementando ou reducindo o pulo producido polo rotor e causando que o morro giñe na dirección do pedal aplicado. Os pedais cambian mecanicamente o paso do rotor de cola alterando a cantidade de pulo producido. Galería de imaxes
A pista de aterraxe dun helicóptero chámase heliporto. Acostuma ter forma circular e unhas marcas da mesma forma que facilitan as manobras do piloto.