Pérdida de pala en retirada del helicóptero: al aumentar la velocidad de avance, se reduce la velocidad de punta en el lado de retirada y el ángulo de ataque. Entonces, ¿por qué limitarse a V_n.e?

Por la misma razón los aviones tienen$V_{S}$— no desea entrar en una condición estancada, porque si bien la recuperación es posible, es difícil y está lejos de ser segura.

Debido al efecto giroscópico, las palas del rotor alcanzan el punto más bajo 90° por detrás del punto de elevación mínima. A medida que el helicóptero acelera, la sustentación disminuiría en el lado de retirada, lo que empujaría hacia abajo el lado de popa del rotor, elevando el helicóptero y reduciendo la velocidad nuevamente (es decir, a diferencia del vuelo estacionario, el helicóptero es estable en vuelo hacia adelante).

Excepto que el piloto quiere acelerar, por lo que siguen empujando el cíclico hacia adelante, lo que aumenta el ángulo de ataque en el lado que retrocede (90° por delante de la inclinación deseada para compensar el efecto giroscópico), compensando la pérdida de sustentación debido a la menor velocidad de la corriente de aire.

Entonces, el ángulo de ataque es mayor en el lado de retirada debido a la entrada del piloto, no a la propiedad inherente del rotor.

Ahora, cuando el helicóptero alcance el punto de entrada en pérdida, la tendencia a cabecear aumentará y no será posible compensarlo con más cíclico hacia adelante, ya que el lado que retrocede no es capaz de generar más sustentación. En este sentido, la condición en realidad se corrige a sí misma ya que el helicóptero comenzará a ascender y perderá velocidad. Sin embargo

• las vibraciones que acompañan al bloqueo y desbloqueo repetido de las palas a medida que giran las estresarán significativamente y podrían causar daños estructurales y
• el cabeceo violento acompañado de algo de balanceo hacia el lado de retirada (que depende del tipo) podría hacer que el piloto pierda la orientación espacial y, en consecuencia, el control sobre el vehículo que normalmente vuela bajo.

Por lo tanto, aún desea evitar entrar en la condición de bloqueo de la cuchilla en retirada en primer lugar.

A medida que aumenta la velocidad del helicóptero, el ángulo de ataque sobre la pala en retirada seguirá aumentando. Debido a que la velocidad de rotación aumenta a lo largo de la hoja, el ángulo de ataque será mayor al final. Es esta área a medida que aumenta la velocidad combinada con el aleteo de la hoja hacia abajo lo que se detendrá. (Las palas 'Berp' (parecen una paleta en los extremos) están diseñadas para retener la capa límite mediante la creación de vórtices en los extremos y pueden lograr un AOA de hasta 22 grados, por lo que están diseñadas específicamente para vuelos de alta velocidad). Al observar en general el vuelo de alta velocidad y Vne, se deben considerar otras limitaciones, como la inversión del flujo de aire que ocurrirá en la raíz en el lado de retirada (y crecerá hacia afuera a medida que aumenta la velocidad), compresibilidad de la pala que avanza y la entrada en pérdida del gato con las cargas crecientes que pueden afectar a los helicópteros más pequeños. Juntos, estos afectarán a los helicópteros publicados Vne. Además, si volara cualquier helicóptero en un día tranquilo, recto y nivelado, aumentando continuamente la velocidad, llegaría un punto en el que se producirían los efectos aerodinámicos anteriores, suponiendo que no estuviera limitado primero por las limitaciones del motor/caja de cambios o la falta de posición cíclica delantera. Si bien esta velocidad podría considerarse como Vne, la cifra precisa debe tener en cuenta la altitud de densidad (Vne se reduce con la altura), las maniobras de alta G, las entradas de control bruscas/excesivas y la turbulencia, todo lo cual reducirá la velocidad máxima y se tendrá en cuenta. para las aeronaves publicadas Vne. si volara cualquier helicóptero en un día tranquilo, recto y nivelado, aumentando continuamente la velocidad, llegaría un punto en el que se producirían los efectos aerodinámicos anteriores, suponiendo que no estuviera limitado primero por las limitaciones del motor/caja de cambios o la falta de posición cíclica delantera. Si bien esta velocidad podría considerarse como Vne, la cifra precisa debe tener en cuenta la altitud de densidad (Vne se reduce con la altura), las maniobras de alta G, las entradas de control bruscas/excesivas y la turbulencia, todo lo cual reducirá la velocidad máxima y se tendrá en cuenta. para las aeronaves publicadas Vne. si volara cualquier helicóptero en un día tranquilo, recto y nivelado, aumentando continuamente la velocidad, llegaría un punto en el que se producirían los efectos aerodinámicos anteriores, suponiendo que no estuviera limitado primero por las limitaciones del motor/caja de cambios o la falta de posición cíclica delantera. Si bien esta velocidad podría considerarse como Vne, la cifra precisa debe tener en cuenta la altitud de densidad (Vne se reduce con la altura), las maniobras de alta G, las entradas de control bruscas/excesivas y la turbulencia, todo lo cual reducirá la velocidad máxima y se tendrá en cuenta. para las aeronaves publicadas Vne.

Hola Raj, Para responder más a su pregunta a continuación. Si la punta de la pala = velocidad de rotación - velocidad de avance, es de esperar que esté de acuerdo en que la reducción de la velocidad de la pala en retirada provocaría una pérdida de sustentación. En cuyo caso, el helicóptero rodaría en esa dirección (a pesar del desfase, etc.). Entonces, antes de considerar lo que sucede con el vuelo a alta velocidad, debe comprender cómo se mantiene la sustentación por igual en el disco del rotor en un vuelo normal. Si considera las fórmulas de sustentación, puede crear más sustentación haciendo que el perfil aerodinámico vaya más rápido (el lado que avanza) o aumentando el ángulo de ataque (lado que retrocede). Esto es precisamente lo que sucede con el disco del rotor. Considere una pala de rotor en vuelo hacia adelante comenzando en la posición de las 6 en punto y girando en el sentido de las agujas del reloj. A medida que avanza a las 9 O ' La posición del reloj gana más sustentación en virtud de aumentar la velocidad. Al hacerlo, se levanta. A medida que se eleva, el flujo inducido aumenta, lo que reduce el ángulo de ataque. (La hoja alcanza su velocidad máxima de aleteo en la posición de las 9 en punto y su punto más alto en la posición de las 12 en punto). A medida que la hoja se desplaza hacia la posición de las 3 en punto, comienza a perder el flujo de aire sobre la hoja, por lo que comienza a aletear hacia abajo. A medida que desciende, el flujo de aire inducido se reduce y el ángulo de ataque aumenta, manteniendo la misma cantidad de sustentación esta vez con un gran ángulo de ataque y baja velocidad del aire (nuevamente, la tasa máxima de aleta hacia abajo está en la posición de las 3 en punto y el punto más bajo de las palas volverá a la posición de las 6 en punto). Así es como la sustentación se mantiene constante a través del disco en todo momento (excepto cuando hay maniobras o problemas con el vuelo a alta velocidad) y por qué el ángulo de ataque aumenta en el lado de retirada. Se llama 'Flapping to Equality'

En igualdad de condiciones, tiene razón en que el ángulo de ataque en la punta de la hoja en retirada en realidad disminuirá, no aumentará. Tal como lo calculó, el componente horizontal del flujo se contrae, lo que hace que el ángulo de entrada crezca (y efectivamente se reduzca el ángulo de ataque).

Sin embargo, el "todo lo demás igual" no es realista. A menos que haya una aceleración angular del rotor/avión, la sustentación se equilibra alrededor del rotor. La sustentación en el lado de retirada debe aproximarse a la sustentación en el lado de avance. Esto se logra con el cíclico hacia adelante y el aleteo de las palas. Dado que la presión dinámica en el lado que retrocede es menor, como usted señaló, el cíclico/aleteo hizo que el ángulo de ataque fuera mucho mayor (para equilibrar la sustentación). Es este resultado neto, después de tener en cuenta el cíclico/aleteo, donde puede ver que eventualmente debe ocurrir la pérdida en retirada.