¿Qué es "establecerse con poder" y en qué se diferencia del estado de anillo de vórtice?

Sabía que el debate comenzaría :) Esta es probablemente la pregunta más polémica en las operaciones de helicópteros. está a la altura de la teoría del "tiempo de tránsito igual" de la generación de ascensores hace unos años. La única agencia que conozco que los define como diferentes es Transport Canada . Los instructores, los pilotos, WikiPedia, los videos de capacitación, los libros y los blogs se equivocan con frecuencia. Parece ser muy común en los EE. UU. que la gente se refiera al estado del anillo de vórtice como "establecerse con el poder".

Tom, sé que dijiste que ya sabes cuál es el estado del anillo de vórtice, pero creo que la explicación de "por qué son diferentes" es mejor cuando ambos se contrastan entre sí. Disculpe la repetición.

Ellos son diferentes.

Estado de anillo de vórtice (VRS).

El estado del anillo VRS es una condición puramente aerodinámica. En vuelo normal, ya sea ascendiendo, descendiendo o navegando, el flujo de aire relativo que golpea las palas proviene principalmente de adelante. En un VRS desarrollado, el helicóptero desciende en su propio vórtice que se "recircula" a medida que el helicóptero desciende más rápido que el vórtice desciende y da como resultado que el aire recirculado se eleve y luego casi verticalmente hacia el rotor.

De HelicopterEMS.com

Esto provoca un aumento crítico en el ángulo de ataque y la correspondiente pérdida de sustentación que hace que el helicóptero descienda cada vez más rápido hasta alcanzar velocidades de 6000 pies por minuto.

Para que el helicóptero descienda a su propio vórtice, debe cumplir tres condiciones al mismo tiempo (valores típicos para la mayoría de los helicópteros):

menos de 30 nudos de velocidad aerodinámica; más de 300 pies por minuto de descenso; potencia aplicada al rotor.

Eliminar cualquiera de estos lo saca de VRS, pero hay un problema. Si intentas reducir la velocidad de descenso aumentando el colectivo y por lo tanto la potencia, que sería la reacción instintiva de alguien no entrenado para reconocer y salir del estado, aumentas la fuerza del vórtice y la recirculación y empeoras el problema. .

La única forma de detener la velocidad de descenso en VRS es usar el suelo, lo que realmente no desea hacer a una velocidad de hasta 6000 pies por minuto y probablemente arruinará sus planes para el fin de semana. Sin embargo, TIENES poder. Puedes usarlo todo hasta que alcances los límites y aun así no detendrás ese descenso.

Para recuperarse, elimine la potencia ingresando a la rotación automática o aumente la velocidad aerodinámica para salir volando del vórtice. La rotación automática fuera del VRS puede llevar mucho tiempo y usar mucha altura en la recuperación, por lo que la técnica aceptada y enseñada es volar fuera de él, cualquier dirección servirá, lo que toma uno o dos segundos para recuperarse.

Liquidación con poder (SWP)

SWP no es un efecto aerodinámico.

En su forma más simple, ocurre cuando necesita x cantidad de potencia para detener un descenso pero, por muchas razones variables, tiene menos de x potencia disponible. El aumento de la potencia da como resultado que se excedan los límites del motor o del tren de potencia o se detenga el rotor a medida que la resistencia aumenta exponencialmente y excede la potencia disponible para impulsar el rotor.

Cuanto más lento vuela un helicóptero, más potencia requiere:

Del blog de la AOPA .

Cuando ingresa al régimen de baja velocidad, puede ver que la potencia requerida aumenta rápidamente.

Imagina que estás llegando a un vuelo estacionario. Está viajando lentamente a unos 20 nudos pero tiene una baja velocidad de descenso, no lo suficiente para entrar en VRS. Si sigues adelante, estarás bien. Pero, nuestro piloto imaginario comete un error y se convierte en un viento de cola de 15 nudos. La velocidad del aire cae a unos 5 nudos, por lo que la sustentación producida cae por el cuadrado del cambio de velocidad y la potencia requerida aumenta rápidamente.

El helicóptero desarrollará muy rápidamente una alta velocidad de descenso. El piloto aumenta el colectivo para compensar, pero descubre que el motor no puede producir suficiente potencia para mantener la sustentación y accionar el rotor de cola, que también está trabajando más porque aumenta el par al aumentar la potencia. Es posible simplemente quedarse sin energía. Si el piloto tiene suerte, estará inconsciente y se encontrará con la palanca colectiva enterrada en su axila.

SWP casi siempre ocurre cerca del suelo y una vez en él, no hay recuperación (inserte un número suficientemente grande como el 99% del tiempo). No tiene energía de repuesto para reducir la velocidad de descenso o aumentar la velocidad aerodinámica para aumentar la sustentación y volar.

SWP normalmente es el resultado de un error del piloto (como se indicó anteriormente), un problema mecánico que conduce a una reducción inesperada de la potencia disponible, una cizalladura del viento que provoca una reducción inesperada de la velocidad aerodinámica u otros efectos ambientales que reducen la sustentación disponible (por ejemplo, entrar en un vuelo estacionario caliente y elevado).

Quizás la distinción más fácil de hacer es que ya está usando toda su energía disponible cuando ingresa a SWP. ¡Ya no queda nada para regalar!

Establecimiento con energía, Establecimiento de energía y Estado de anillo de vórtice

Esta respuesta se basa en haber sido entrenado para volar helicópteros por la Marina de los EE. UU., hace unos 35 años, y pasar algunas décadas como piloto de helicóptero.

El uso ha cambiado a lo largo de los años. El punto que @Simon hizo sobre las personas que no usan términos estándar no ayuda. En los círculos estadounidenses, una distinción original entre los dos términos, incluso cuando ambos tenían la palabra "poder" en ellos, es que cada uno se refería a dos casos diferentes de

• "Estoy descendiendo"

  con la frase diferencia indicando

• "por qué estoy descendiendo"

generalmente se aplica a un caso en el que intento detener el descenso y no se detiene. (Claro como el barro, lo sé... intente influir en su grado de conducción comprobando sabiendo la diferencia: p)

Establecimiento de energía significaba: "No tengo energía y, por lo tanto, estoy descendiendo (y las RPM están disminuyendo)". Ese término ahora se enseña porque la energía requerida excede la energía disponible .

Establecerse con el poder significaba: "Tengo más poder disponible, pero sigo descendiendo incluso si agrego ese poder". Este es el caso de Vortex Ring State, y ese es el término que ahora se usa y se enseña en la Marina (la referencia es el mismo enlace que el anterior).
Como señala @Simon, el problema en VRS que lo hace letal es que agregar potencia lo empeora. La acción correctiva es reducir el paso colectivo y volar fuera de él.

Cuando la Armada me enseñó a volar helicópteros (81/82), nuestro término de libro de texto "asentamiento de energía" para la situación en la que nos quedamos sin energía y las RPM de nuestro rotor comenzaron a disminuir, y "Ajuste con energía" para describir los efectos de Estado de anillo de vórtice.

3. Estado del anillo de vórtice

Esto fue fiel y bien descrito por @Simon. Entre el momento en que obtuve mis alas y diez años después, cuando estaba instruyendo en Seahawks, la Marina cambió para usar el uso mucho más preciso: VRS. Fue interesante ver la transición y cómo la gente se acostumbró al nuevo término. Los manuales que acabo de revisar para V-22 y MH-60R también usan ese término.

Entonces, ¿qué es conformarse con el poder?

Es un término confuso, en el mejor de los casos.

Es probable que el uso continuado de "conformarse con el poder" tenga que ver con dónde uno aprendió a volar, en qué país se encuentra, quién fue su maestro y durante cuánto tiempo alguien usó un término y es posible que no quiera cambiar la terminología.

Conciliar con energía como sustituto de "la energía requerida excede la energía disponible" no se acepta universalmente, aunque parece ser un uso común en Canadá. Para respaldar ese punto, le ofrezco:
Anexo A
Anexo B

Desafortunadamente, la definición ad hoc de "conciliar con el poder" como un fenómeno puramente de poder no es correcta, ni en Canadá ni en ningún otro lugar. La idea de que se necesita una definición de este tipo para "un enfoque en el que no hay suficiente poder disponible" es correcta, pero conformarse con el poder no es el término.

Consulta aquí: http://www.dynamicflight.com/aerodyn...ettler_power/

{snip} La evidencia de la confusión causada por el mal uso de los términos se muestra en la confusión sobre la recirculación, que es la causa de la liquidación de VRS/Power/liquidación con power. Es la recirculación de la corriente descendente la que causa toda la miseria de VRS.

De hecho, deberíamos acordar un término para el fracaso de un enfoque causado por una potencia insuficiente y ceñirnos a él. ~Nick Lappos

En lo que respecta al asesoramiento de expertos, Nick Lappos es un profesional de la aviación de helicópteros muy respetado con más de 4 décadas de experiencia en la industria y sabe volar, probar vuelos, diseñar alas giratorias y mucho más. Puedes buscarlo. Encuentro que su opinión sobre la mayoría de los problemas de vuelo en helicóptero está bien fundamentada. (OK, pésimo juego de palabras...).

"Establecerse con el poder" es lo mismo que "Estado del anillo de vórtice".

En los EE. UU., donde parece haberse originado el término Establecimiento con energía, significa que el rotor principal está en el estado del anillo de vórtice. Describe lo que le sucede a la aeronave cuando ingresa a MR VRS: a pesar de tener suficiente potencia de motor disponible, el helicóptero realiza un descenso sin control, o "se asienta". En MR VRS completamente desarrollado, la potencia disponible del motor suele ser inútil para detener el descenso. (FAA-H-8083-21A, p11-9)

Esto distingue la emergencia de un descenso no controlado similar que ocurre cuando no hay suficiente potencia del motor disponible para mantener los rotores girando. Este estado podría llamarse correctamente "Establecimiento debido a potencia insuficiente", pero en su lugar se conoce como Overpitching. En este caso, también, hay una diferencia en la terminología para el mismo fenómeno. En los EE. UU., el sobrecabeceo se conoce como Low Rotor RPM. (FAA-H-8083-21A, p11-15)

En ambos casos, la terminología europea describe causas, mientras que la terminología estadounidense describe síntomas... pero se refieren a los mismos fenómenos.

Causa: (Rotor principal) VRS

Síntoma: Asentamiento con poder

Causa: Sobrecabeceo (de las palas del rotor, es decir, elevando demasiado el colectivo sin suficiente potencia del motor disponible)

Síntoma: RPM bajas del rotor

Sin embargo, parece que hay un punto más de confusión. En Canadá, también se ha utilizado el término Settling With Power, pero para referirse a algo así como pisar el freno demasiado tarde. Cuando un piloto comienza a desacelerar demasiado tarde durante su aproximación, alcanza los límites de la potencia de su motor disponible dadas las condiciones, y no puede detener el helicóptero, es decir, velocidad respecto al suelo cero, sin un par excesivo, y el resultado es un aterrizaje forzoso o una vuelta.

El verdadero problema es la falta de terminología estandarizada en toda la industria.