¿Deben volar los helicópteros cuando carecen de potencia para el ascenso vertical fuera del efecto suelo?

Continuando con esta pregunta : si un helicóptero carece de potencia para ascender verticalmente (es decir, sin movimiento de traslación) fuera del efecto suelo, ¿alguna vez se considera seguro volar? Si es así, ¿en qué condiciones?

¿O generalmente se considera que la capacidad de vuelo estacionario de un helicóptero es independiente de su entorno de vuelo seguro?

¿Qué falta en mi respuesta a la pregunta que vinculaste? Si no tiene suficiente potencia para un vuelo estacionario OGE, entonces puede usar la elevación traslacional desde un vuelo estacionario IGE. Es perfectamente seguro. Vea esto , especialmente la curva de potencia requerida.
@Simon: su otra respuesta no aborda si existe una relación entre la capacidad de vuelo estacionario y el vuelo seguro. Además, dijiste que es posible hacer un despegue con carrera en condiciones en las que HOGE no es posible, pero no si siempre está bien. Según su comentario, parece que siempre está bien, y uno no tiene nada que ver con el otro desde una perspectiva operativa o de seguridad.

Respuestas (1)

Hasta una cierta velocidad, que estará en el POH, el mayor requerimiento de potencia es cuando se planea fuera del efecto suelo. Lo siguiente es flotar en efecto suelo y la potencia requerida en el vuelo hacia adelante es la más baja y disminuye hasta un punto en el que el aumento de la resistencia parásita comienza a aumentar la potencia requerida.

Vea una curva típica de potencia requerida.

ingrese la descripción de la imagen aquí Del blog de la AOPA

Por lo tanto, es posible que no tenga suficiente margen de potencia para poder pasar el OGE pero sí suficiente para pasar el IGE.

Para realizar un despegue normal (ignorando una gran cantidad de efectos secundarios, como la necesidad de pedalear), llegue a una altura de vuelo estacionario normal, aproximadamente 2 o 3 pies, luego empuje el cíclico hacia adelante. Aumente el colectivo suavemente para mantener la altitud y permitir que la aeronave acelere lo que quiera, ya que el aumento del colectivo aumenta la potencia y el empuje del rotor ahora tiene un componente horizontal hacia adelante. Como la elevación traslacional significativa entra en acción a unos 10 nudos, se requiere una reducción en el colectivo para evitar subir temprano. No querrá escalar con un paso alto y, por lo tanto, una gran resistencia si el motor se apaga. Al llegar a unos 45 nudos, tira hacia atrás del cíclico para adoptar una actitud de escalada. La aeronave se asentará a unos 65 nudos.

Para realizar un despegue "progresivo", aumente el colectivo para volverse ligero en los patines. Una suave presión hacia adelante sobre el cíclico iniciará un deslizamiento en el suelo. A medida que se activa la sustentación traslacional, aplique un poco de contrapresión para levantar suavemente y ascender aproximadamente 1 a 2 pies para permanecer en el máximo efecto suelo y continuar acelerando. Espere hasta que se alcancen los 45 nudos y listo. Durante esta maniobra, el colectivo se deja donde está hasta que se establece en la subida, además de pequeños ajustes necesarios para mantener la altitud constante durante la fluencia.

No estoy seguro de si es un requisito de certificación, pero todos los helicópteros que he volado son capaces de volar con seguridad cuando no hay suficiente margen de potencia para sobrevolar OGE, y la mayoría de los helicópteros que he volado están en el lado débil (R22, B206, B206L, S300, Enstrom 280), así que supongo que todos los helicópteros pueden hacerlo.

Revisé algunos tipos de certificados y no puedo ver nada sobre despegues lentos. Estoy razonablemente seguro de que los únicos límites que se aplican son para RPM, MAP, torque, N1, N2, temperaturas, etc. Mientras no los exceda y esté de acuerdo con el POH, entonces no importa cómo levantar el vuelo. Como puede ver en la curva de potencia requerida, la potencia requerida para el vuelo hacia adelante es mucho menor que para el vuelo estacionario.

He copiado en tu comentario:

Entiendo que la escalada vertical no es flotar, pero tampoco es "volar" en el mismo sentido en que el vuelo de traslación agrega sustentación. El ascenso vertical positivo fuera del efecto suelo sin traslación es, deduzco, lo más difícil que puede hacer un helicóptero. La tasa máxima de ascenso en esa actitud parece algo para lo que tendrías gráficos, pero ni siquiera conozco un término o acrónimo para ello.

Debido a la sustentación traslacional, un helicóptero requiere menos potencia para ascender cuando vuela hacia adelante que para flotar, dentro o fuera del efecto suelo. El mayor requerimiento de energía es cuando se planea OGE y aumentar la altura de vuelo estacionario requiere aún más energía, así que sí, escalar verticalmente OGE requiere más energía que cualquier otro régimen. No hay un gráfico o un término para esto que yo sepa simplemente porque no debe hacerlo y el POH detallará las restricciones, entre ellas, el "hombre muerto" o la curva para evitar.

ingrese la descripción de la imagen aquí

http://flyinghelicoptersinalaska.blogspot.co.uk/2010/04/why-dont-helicopters-go-straight-up-and.html

El único momento en el que debe escalar verticalmente (un despegue "alto") es cuando opera fuera de un área confinada cuando no sería posible salir sin despejar los árboles, las paredes o lo que sea. Algunos profesionales lo hacen todo el tiempo, por ejemplo, inspección/reparación de líneas eléctricas, registros, etc., pero aceptan el riesgo de operar fuera de los límites y están certificados y asegurados adecuadamente.

La curva de evitación muestra las combinaciones de altura y velocidad en las que los pilotos de prueba (es decir, los mejores) han demostrado que es posible un aterrizaje seguro si el motor se para. No debe volar en el área sombreada para que pueda ver (y ese gráfico es similar para todos los helicópteros) que nunca se debe usar un despegue elevado a menos que no haya otra alternativa, y solo entonces, durante el menor tiempo posible. Entrar en un vuelo estacionario alto, digamos 50 pies, o continuar un ascenso vertical OGE está prohibido en virtud de que se encuentra en las áreas sombreadas de la carta.

Los helicópteros no siempre son intuitivos. Mucha gente se sorprende por el hecho de que escalar necesita menos potencia que flotar, y cuanto más rápido se avanza (hasta ese punto en el que la potencia parásita aumenta drásticamente), se requiere menos potencia. ¡Imagínese un automóvil en el que se requiriera menos potencia para acelerar e ir más rápido!

¿Puede explicar brevemente el motivo de la pequeña zona sombreada < 20' y > 50 nudos? ¡Gracias!
@RalphJ ¿Te refieres a la parte inferior derecha, desde 45 nudos y más rápido hasta unos 18 pies?
@Simon: ¿Supongo que esa es la región donde una falla del motor en el aire podría hacer que toque el terreno demasiado rápido? Si está por debajo de los 45 nudos, no es excesivamente rápido, y si está por encima de los 20 pies, ¿tendrá tiempo de inclinar el helicóptero para cambiar la velocidad por la elevación hasta que su velocidad esté por debajo de los 45 nudos? ¿Cómo afectaría eso la velocidad del viento?
@Simon Sí, esa región. ¿La preocupación es la sensibilidad al tono? ¿Falla del motor? ¿Algo más? ¡Gracias!
@RalphJ Fallo del motor. A esa velocidad, si el motor se apaga, el morro se inclinará hacia abajo y estarás en el suelo, sin control y a alta velocidad, antes de que sepas lo que sucedió.
@supercat No cambias la velocidad por evelation, cambias la velocidad por RPM del rotor. Las RPM del rotor son vida. Simplemente no puede subir, ya que lo único que puede mantener el rotor girando es el flujo de aire que sube a través del disco a medida que desciende o se ensancha para convertir la velocidad en RPM. Las velocidades en la tabla son velocidades aerodinámicas, por lo que la velocidad del viento no importa hasta que necesite aterrizar cuando, cuanto más fuerte sea el viento, más fácil será el aterrizaje, ya que tendrá una velocidad respecto al suelo más baja para cualquier cantidad de sustentación.
@Simon: Tienes razón; Sin embargo, mi punto sobre la compensación fue principalmente que el objetivo es en gran medida deshacerse de la energía cinética, no necesariamente obtener algo a cambio. Si está a 20 pies del suelo y de repente pierde toda la energía cinética y la potencia del motor, simplemente golpeará el suelo después de una caída de 20 pies; no es bueno para la nave, pero los ocupantes deberían poder sobrevivir. Si estuviera viajando a 80 mph horizontalmente y golpeara el suelo aún viajando a 80 mph, creo que sería mucho peor. Con respecto al viento...
... Creo que estar a 5 pies sobre el suelo con una velocidad aerodinámica de 50 nudos volando con un viento de 25 nudos sería mejor que estar a 18 pies sobre el suelo con una velocidad aerodinámica de 45 nudos volando con un viento de 25 nudos ya que en el primer caso no lo haces necesita hacer cualquier cosa para que su velocidad respecto al suelo sea inferior a 45 nudos, mientras que en el último caso, reducir la velocidad respecto al suelo a 45 nudos requeriría reducir la velocidad del aire a 20 nudos e incluso en ese caso creo que un aterrizaje a 45 nudos con un viento de cola de 25 nudos sería más difícil que un aterrizaje a 45 nudos en aire quieto.
@supercat Si intentas aterrizar desde una autorrotación a favor del viento, entonces te espera un premio Darwin. Lea algunos artículos sobre la mecánica de las autorrotaciones. Tus suposiciones están equivocadas. Un aterrizaje de una autorotación debe ser de 15 nudos o pérdida. Algo más y perderás el control. Lo único que importa son las RPM y la gestión de la energía. La velocidad respecto al suelo solo importa en los últimos 30 pies más o menos. Se pierde velocidad por quemarse, no por "cambiar velocidad por elevación" que, en cualquier caso, es imposible.
@Simon: Ralph había preguntado sobre la región sombreada en la esquina inferior derecha de la imagen, y yo también tenía curiosidad y quería probar mi intuición. Mi interpretación es que en aire en calma, si viaja por debajo de los 45 nudos y pierde potencia, sobrevivirá incluso si toca el terreno y si tiene 18 pies de elevación para jugar, podrá, por cualquier medio. -Evite tocar el terreno hasta que su velocidad aérea sea inferior a 45 nudos. Mi pregunta intencionada era si se necesitaría una altitud adicional por seguridad mientras se viaja a favor del viento.
@supercat Mi última respuesta, ya que parece que no entiendes lo que digo. 18 pies, no tienes con qué jugar. O ha ensanchado, controlado y detenido el descenso, o se estrellará. No hay "lo que sea". Un aterrizaje en autorrotación de 45 nudos es, en el mejor de los casos, un choque grave, muy probablemente fatal, y nunca aterrizas a favor del viento desde un automóvil. He explicado cuáles son las áreas sombreadas. Son las zonas desde las que no es posible aterrizar con seguridad tras un fallo de motor. Lea acerca de las autorrotaciones ya que su comprensión y su "intuición" están equivocadas.
@Simon: el gráfico parece sugerir que es seguro estar a 19 pies del suelo mientras viaja a 140 nudos (presumiblemente sobre un área despoblada). ¿Lo estoy leyendo mal? ¿Debería el área gris extenderse hacia arriba a velocidades más altas?
@RalphJ: suena como una buena pregunta que merece una respuesta elaborada. Publiqué la pregunta aquí .