¿Cuáles son los síntomas del estado de anillo de vórtice?

El estado de anillo de vórtice se caracteriza por un descenso rápido y una eficacia reducida de las entradas de control. Al principio, se caracteriza por un aumento de la vibración y el golpeteo de la estructura del avión, con cambios no controlados en la actitud del helicóptero. Además, cualquier aumento en el colectivo es ineficaz y contraproducente.

Desde skybrary.aero :

• Las condiciones incipientes del anillo de vórtice suelen ser:

  • mayor vibración y sacudidas,

  • la aparición de 'espasmos' de pequeña amplitud en el tono y evidencia de inestabilidad longitudinal, lateral y direccional.

• Las condiciones de anillo de vórtice establecidas se caracterizan por:

  • un aumento muy rápido en la velocidad de descenso hacia y más allá de 3000 fpm,

  • eficacia reducida de las entradas cíclicas en balanceo o cabeceo

  • la aplicación del paso colectivo no logra detener la velocidad de descenso y generalmente la aumenta.

Del Manual de vuelo de helicópteros de la FAA - Emergencias y peligros de helicópteros :

Un estado de anillo de vórtice completamente desarrollado se caracteriza por una condición inestable en la que el helicóptero experimenta oscilaciones de cabeceo y balanceo no comandadas, tiene poca o ninguna autoridad colectiva y alcanza una velocidad de descenso que puede acercarse a los 6000 pies por minuto (fpm) si se le permite desarrollarse.

La mejor medida contra el estado de anillo de vórtice es bastante simple: avance, es decir, aumente la velocidad aerodinámica. Básicamente, entras en vuelo hacia adelante para que la velocidad de descenso no se oponga al flujo inducido. Necesita un flujo de aire 'sin perturbaciones' sobre el disco del rotor. La potencia debe aplicarse después de obtener suficiente velocidad aerodinámica. De Skybrary:

• Etapa incipiente ... Mantenga la posición colectiva sin cambios y aplique cíclico hacia adelante para lograr una actitud acelerativa (morro hacia abajo) para aumentar rápidamente la velocidad aerodinámica hacia adelante. Tan pronto como se indique un aumento constante en la velocidad aérea, y por encima de 30 KIAS, se puede aplicar más potencia si es necesario sin esperar hasta que se alcance la mejor tasa de velocidad de ascenso.

  Si esta acción no resuelve la situación rápidamente, entonces es mejor tratar la condición como se estableció y tomar las medidas a continuación.

• Condición Establecida. La recuperación solo se puede efectuar cambiando el flujo de aire alrededor del rotor e inevitablemente conducirá a una pérdida significativa de altura, lo que hace imposible la recuperación de una ocurrencia de bajo nivel.

  Hay dos acciones teóricamente posibles: Avanzar el cíclico y bajar el colectivo. Es probable que la combinación de estas acciones produzca la recuperación más rápida con la menor pérdida de altura.

  La aplicación del cíclico de avance debería aumentar la velocidad aerodinámica, pero es posible que se requiera una gran entrada mantenida durante varios segundos antes de que se logre una actitud de cabeceo significativa y el consiguiente cambio de velocidad, con el resultado de una actitud de morro hacia abajo significativa. Bajar el colectivo para reducir la potencia hacia la rotación automática, por lo que desatascar parte de la parte interior de las palas, también puede ser efectivo, pero se debe ganar velocidad hacia adelante antes de que se vuelva a aplicar potencia durante la recuperación.

También se ha sugerido la autorrotación como una medida para superar el estado de anillo de vórtice (por ejemplo, en el manual de la FAA), pero puede conducir a una mayor pérdida de altura, lo que debe tenerse en cuenta. Otro problema es que existen algunas variaciones entre los diferentes tipos de helicópteros: en el caso de aviones de rotor basculante como el V-22, la única forma es volar hacia adelante.

El rotor principal de un helicóptero entra en el estado de anillo de vórtice cuando entra en su propia corriente descendente. Para que eso suceda, debe estar produciendo flujo descendente, tener una velocidad aerodinámica menor que la sustentación traslacional efectiva (ETL) y descender más rápido que su flujo descendente.

El piloto puede reconocer que se está acercando a las condiciones para VRS siempre que la aeronave esté en vuelo motorizado (no en autorrotación), la velocidad aerodinámica sea lenta y la tasa de descenso sea alta.

Esto suele ocurrir durante aproximaciones empinadas o verticales; aproximaciones normales con viento de cola; o flotando OGE cuando la altitud no se controla con precisión y se desarrolla una velocidad de descenso. En consecuencia, es durante estas maniobras que el piloto debe estar más alerta al peligro.

A los pilotos de helicópteros se les suele enseñar que hay tres "ingredientes" necesarios para que el rotor principal entre en VRS:

1. usando el poder
2. Volando menos de 30KIAS Y
3. Descendiendo más rápido que 300 fpm

Aunque estos no son números concretos (en realidad, varían según el diseño de la aeronave, la carga del disco, las condiciones ambientales, etc.), son señales de advertencia útiles para recordarle al piloto que debe protegerse contra el VRS. Si un piloto vuela con dos de los ingredientes, debe tomar medidas para evitar el tercero.

Por ejemplo, cuando se requiere un descenso rápido, pero no autorrotación, el piloto debe mantener la velocidad aerodinámica por encima de ETL. Cuando se requiere un vuelo lento, menos que ETL, el piloto debe monitorear de cerca la altitud y la velocidad vertical para descender no más rápido que la corriente descendente (generalmente alrededor de 500-1500 pies por minuto, aumentando con el peso bruto de la aeronave). Si desciende rápidamente, mientras reduce la velocidad aerodinámica, el piloto debe asegurarse de que la velocidad de descenso se reduzca antes de perder la ETL.

Los diferentes diseños de helicópteros responden de manera diferente a VRS, pero existen síntomas comunes. Generalmente, cuando el rotor principal comienza a entrar en el VRS, el helicóptero vibrará y comenzará un descenso sin control, y los controles pueden perder cierto grado de capacidad de respuesta. Aunque se dispone de mucha potencia de motor, el aumento de potencia (el aumento colectivo) en realidad empeora la condición (de ahí el término utilizado por los pilotos de helicópteros en los EE. UU. para describir lo que está sucediendo, es decir, conformarse con potencia). En esta etapa, las medidas apropiadas son bajar el colectivo y volar hacia aire "limpio", o ETL, en la dirección que sea más apropiada.

Nota: cualquier sistema de rotor puede entrar en el estado de anillo de vórtice. El rotor de cola VRS es una de las condiciones que pueden provocar la pérdida de eficacia del rotor de cola (LTE). Generalmente se asume que cuando dice VRS, quiere decir MR VRS, pero podría ser útil aclararlo.

VRS está instalando un helicóptero en su propia corriente descendente. Las tasas de asentamiento pueden ser tan altas como 6000fpm. Para desarrollar VRS debe tener las tres condiciones siguientes 1. Velocidad < ETL. 2. Velocidad vertical > 300 fpm 3. Encendido entre 20-100 % Si falta alguna de estas condiciones, NO se asienta VRS.

La mejor técnica para recuperarse de VRS es Vuichard Recovery. Que es un deslizamiento lateral de encendido hacia la derecha (rotores que giran en sentido contrario) o hacia la izquierda para rotores que giran en el sentido de las agujas del reloj.