Justo lo que dice el título.
Desde los hermanos Wright, la tecnología de aviación para aeronaves de ala fija ha avanzado un orden o más. Las naves de ala giratoria, por otro lado (sé poco sobre aviación; ¡corríjame, por favor!) Han avanzado significativamente en cuanto a capacidad de elevación y maniobrabilidad. Sin embargo, la velocidad no ha logrado nada parecido al tipo de avance observado en el caso de las naves de ala fija.
Actualmente no existe ninguna nave de ala rotatoria capaz de realizar vuelos supersónicos.
Combinado con el movimiento hacia adelante a través del aire, las aspas giratorias atacan el aire por un lado y retroceden por el otro. Como el avión se mueve más rápido, esto plantea 2 problemas:
Hay ideas de nuevos actuadores de pala que pueden cambiar la pala para 1) velocidad aerodinámica inversa y 2) aerodinámica supersónica. Como habrás notado, nada ha funcionado hasta ahora...
El Republic XF-84H "Thunderscreech" era un caza a reacción de la USAF modificado con un motor turboeje y una hélice diseñada para operar a velocidades de pala supersónicas. Voló por primera vez en 1955 y el resultado fue un ruido literalmente ensordecedor . Durante el funcionamiento del motor en tierra, "según los informes, los prototipos se podían escuchar a 25 millas (40 km) de distancia".
Mientras que puede haber algunas ventajas de una hélice supersónica, los efectos secundarios (el ruido) prohíben el uso de una hélice supersónica incluso para aplicaciones militares, por no hablar de las civiles.
La pregunta propone un helicóptero con palas supersónicas, al menos en el lado de avance de las palas del helicóptero. No hay ninguna investigación que yo sepa que indique que una pala supersónica en el rotor principal de un helicóptero actuará de manera diferente a la pala supersónica en una hélice en un avión. Por lo tanto, la suposición es que las palas experimentarían un aumento muy significativo en la resistencia y también producirían una cantidad muy significativa de ruido.
Dado que la pregunta parece sobre la teoría de los aviones, responderé con la teoría. La respuesta corta es que cualquier cosa puede volar y volará con suficiente tiempo y esfuerzo.
Una de las mayores limitaciones para hacer que un avión rotatorio de configuración convencional vuele a velocidades supersónicas son los materiales. Cuando una hoja rotatoria está en línea con la trayectoria de desplazamiento, tiene que soportar fuerzas de compresión significativas a lo largo de su eje longitudinal debido al impacto. Hay tres soluciones para una configuración convencional: hojas más grandes y resistentes (más pesadas) con materiales nuevos o hojas más cortas (menos elevación).
Si no le importa desviarse del diseño convencional, la introducción de una cubierta alrededor de las palas le permitirá eliminar estas fuerzas al permitir que su cubierta absorba las fuerzas del impacto creado. Probablemente podría reducir el peso de cada hoja individual apoyándola contra la cubierta (piense en una viga reforzada en un extremo frente a ambos extremos) ya que el aire entre una onda de choque y las ondas de expansión es subsónico. Si tiene suerte y la física no lo odia, es posible que obtenga ondas de expansión detrás de la cubierta, por lo que las palas de su rotor estarán en un medio subsónico. Al bombear aire desde arriba del rotor envuelto hacia la parte inferior, provoca una presión más baja en la parte superior y una presión más alta en la parte inferior, lo que provoca un gradiente de presión y genera sustentación.
Todo esto es especulación basada en mi conocimiento limitado de aerodinámica. En la vida real, la física generalmente lo odia, y obtendrá algunas ondas de expansión y ondas de choque realmente desordenadas a lo largo del interior de la cubierta, junto con algunos choques desagradables formados por las propias palas del rotor. Dado que la creación de prototipos se ha vuelto muy costosa, y los túneles de viento parecen ser una carrera en extinción hoy en día, esto tendría que simularse con CFD y, hasta donde yo sé, CFD aún no es tan rápido y preciso, lo que podría explicar por qué esto no ha sido así. no ha sido probado todavía.
Un rotor en un avión/giroavión es básicamente una sección aerodinámica retorcida a lo largo de su longitud. Este giro también se conoce como tono y, en la mayoría de los casos, es variable. Al acercarse a Mach 1 o la velocidad del sonido, las ondas de choque comienzan a formarse en un avión (por ejemplo, en las alas) y hay un fuerte aumento en la resistencia (conocido como resistencia de onda). Esto se debe al hecho de que a altas velocidades, el flujo de aire ya no puede tratarse como un flujo incompresible. Los rotores se enfrentan a los mismos efectos de compresibilidad a los que se enfrenta el ala de un avión cerca de la velocidad del sonido, por lo que no es capaz de superar esta resistencia.
Kyle
steve v