Manual de vuelo de helicópteros: El efecto suelo es el aumento de la eficiencia del sistema de rotor causado por la interferencia del flujo de aire cuando está cerca del suelo. La presión o densidad del aire aumenta, lo que actúa para disminuir la velocidad descendente del aire. El efecto suelo permite que el viento relativo sea más horizontal, que el vector de sustentación sea más vertical y que se reduzca la resistencia inducida. Estas condiciones permiten que el sistema de rotor sea más eficiente. El efecto de suelo máximo se logra al flotar sobre superficies duras y lisas. Al flotar sobre superficies como hierba alta, árboles, arbustos, terreno accidentado y agua, se reduce el efecto de suelo máximo. La eficiencia del rotor aumenta por el efecto suelo hasta una altura de aproximadamente un diámetro de rotor (medido desde el suelo hasta el disco del rotor) para la mayoría de los helicópteros. Dado que los vértices del flujo inducido disminuyen, el AOA aumenta, lo que requiere un ángulo de paso de pala reducido y una reducción en la resistencia inducida. Esto reduce la potencia requerida para flotar IGE
Entiendo el efecto suelo y el efecto dentro del suelo frente al efecto fuera del suelo. La presión del aire aumenta debajo del helicóptero, lo que reduce el flujo inducido, aumenta el AOA y disminuye la resistencia.
Pero, ¿por qué el efecto suelo es mayor sobre superficies duras y lisas que sobre hierba alta, árboles, arbustos, terreno accidentado y agua?
He buscado en Aviation Stack Exchange, libros de texto y la página principal de Google, pero no he encontrado una explicación.
Al principio, pensaría que la fricción de superficies como la hierba alta mantendría el aire debajo del helicóptero, lo que aumentaría el efecto suelo. Pero sabemos que esto no es cierto, ya que significaría que hay menos efecto de suelo sobre una pista.
Otra suposición sería que el terreno impide que el aire rebote hacia el helicóptero. ¿El aire se refleja hacia los lados, lo que significa que la fuerza del aire que rebota hacia el helicóptero es lo que aumenta la sustentación? El Manual de Vuelo en Helicóptero contradice esta explicación con lo siguiente como fuente central del efecto suelo:
"Se aumenta la presión o densidad del aire"
No tengas miedo de incluir aerodinámicas complicadas si es necesario. :)
Desde una perspectiva de conservación de la energía, el rotor está transfiriendo energía al aire, que luego se mueve hacia abajo y es desviado por el suelo. Una superficie blanda o que induce arrastre absorberá más de esa energía, mientras que una superficie dura y lisa la desviará.
Piense en ello como correr: si corre sobre una superficie dura, su fuerza hacia abajo crea una fuerza igual hacia arriba. Si corres sobre arena, parte de la fuerza descendente se pierde al mover la arena y no te impulsa tanto hacia arriba/hacia adelante. Por eso es más difícil correr sobre arena que sobre una superficie sólida.
Creo que se basa principalmente en la percepción de la altitud sobre el nivel del suelo. Si está flotando sobre árboles o sobre un mar embravecido, lo que más le importa es el espacio libre entre las copas de los árboles y las olas. Y si la superficie de la vegetación es densa, como cultivos altos, árboles o arbustos, sus ojos se enfocarán en eso, por lo que lo percibirá como su altura AGL. Pero a efectos de rendimiento, su altitud aerodinámica AGL es en realidad mayor, es decir, la superficie del suelo.
Por ejemplo, si flota medio diámetro del rotor por encima de las copas de los árboles, percibirá que está cerca del suelo y, por reflejo, podría esperar un poco más de empuje, pero no tendrían que ser árboles muy altos para usted. estar dos diámetros de rotor por encima del nivel del suelo, tan bien fuera de cualquier efecto de suelo aerodinámico.
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