¿Por qué un aumento de la velocidad del aire da como resultado una disminución del ángulo de ataque?

En la página 2-10 bajo el título "Flujo inducido (Downwash)", el libro señala que si tiene un ala que se mueve hacia adelante horizontalmente a una velocidad fija en relación con el suelo y una actitud de cabeceo positiva fija en relación con el horizonte, y rodea el ala con una masa de aire descendente, el ángulo de ataque del ala será menor que si la masa de aire no estuviera descendiendo. Una pala de rotor de un helicóptero puede verse como tal ala, al menos en un instante dado.

El libro usa el término "velocidad de flujo inducida" específicamente para referirse a la velocidad hacia abajo de la masa de aire causada (inducida) por las palas del rotor. Es decir, lavado hacia abajo.

La oración exacta que citó estaba bajo el subtítulo "Fuera del efecto de suelo (OGE)". Dado que el suelo ya no actúa como un "piso" para impedir el flujo descendente de aire a través del sistema del rotor, tiene más flujo descendente del que tendría en efecto suelo.

Si estuviera flotando en el efecto suelo y el suelo desapareciera repentinamente, la velocidad de flujo descendente aumentaría y el ángulo de ataque de las palas del rotor disminuiría.

El flujo inducido es el flujo arrastrado a través de las palas del helicóptero, que es mayor en el efecto de vuelo estacionario fuera del suelo.

Al agregar una velocidad vertical que apunta directamente hacia abajo a la velocidad relativa de la hoja, se reduce el ángulo con el vector de velocidad resultante.

Para expresarlo al nivel más básico:

• La elevación se crea desviando un flujo de aire hacia abajo . Una gran masa de aire se desvía un poco o una pequeña masa de aire se desvía mucho.
• El ángulo de ataque controla (dentro de los límites) qué tan grande es el ángulo de deflexión.
• La velocidad determina cuánto aire se puede desviar por unidad de tiempo.

Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la masa de aire disponible para la desviación. Para la misma sustentación, una mayor masa de aire necesita menos deflexión, por lo tanto, menos ángulo de ataque.

Hay un pequeño pero significativo error en el manual de la FAA. A medida que aumenta la velocidad del aire, hay una reducción en el flujo inducido, lo que resulta en una disminución en el AOA de la pala.

Otra forma de pensarlo es considerar un avión de ala fija a medida que acelera. Para mantener la misma cantidad de sustentación a medida que acelera, el coeficiente de sustentación y el ángulo de ataque disminuyen. Lo mismo es cierto para la pala que avanza del helicóptero. Hasta que llegue al fondo de la cubeta de energía requerida, la región de flujo inverso en la hoja que se retira es bastante pequeña y no demasiado significativa.