VIBRAÇÕES VERTICAIS E HORIZONTAIS Quando o helicóptero avança a pá encontra, durante sua rotação , condições aerodinâmicas irregulares: para a pá que avança a velocidade relativa do ar é elevada e para a pá que recua a velocidade é mais baixa. Disso resultam vibrações de sustentação que se traduzem por vibrações transmitidas pelas pás ao helicóptero. Por isso, nos helicópteros mais velozes é necessário intercalar uma suspensão entre o rotor e a fuselagem.
Como indicado durante a explicação sobre dissimetria de sustentação, as velocidades diferenciais das pás que avançam e que recuam são funções da velocidade aerodinâmica. Enquanto a pá que recua desacelera, o ângulo de ataque deve aumentar para manter uma quantidade de sustentação constante. Portanto, enquanto a velocidades diferenciais das pás que avançam e que recuam são funções da velocidade aerodinâmica do helicóptero aumenta, o ângulo de ataque da pá que recua aumenta até que o ângulo de estol seja alcançado. Os fatores que contribuem para o estol de ponta de pá são: Aumento da altitude densidade; densidade; Aumento da carga do disco devido a manobras violentas, turbulência e alto peso bruto; Diminuição da RPM do rotor principal; Aumento do ângulo de passo coletivo. Comumente, o piloto sente algumas características da aproximação do estol da pá. Este aviso é normalmente uma vibração 3 por 1 (dependendo do número de pás do rotor principal), seja no comando cíclico ou no coletivo. Se o piloto preferir ignorar este aviso , o estol da pá provavelmente ocorrerá. Quando o estol da pá que recua ocorre, o piloto deverá: Reduzir o passo coletivo; Minimizar a manobra;
Reduzir a velocidade aerodinâmica às frente; Descer para um nível de vôo mais baixo
Vibrações helicóptero ocorrer devido a uma avaria do sistema. Um helicóptero é um tipo de aeronave que opera com pás de rotor que gira em torno de um mastro para gerar sustentação. Helicópteros são capazes de voar para trás, para frente e lateralmente, bem como pairar e pousar verticalmente. Tal como acontece com a maioria das máquinas, helicópteros irão vibrar, de um problema tipicamente causado por um mau funcionamento do rotor. Existem três tipos principais de vibrações conhecidos por afetar helicópteros.
1. Sobre Vibrações no Helicoptero o
Tipicamente, uma quantidade incomum de vibrações em um helicóptero é devido a uma avaria na aeronave. Estas falhas podem incluir hardware solto, fora da faixa ou fora de balanço de rolamentos condições ou desgastados. Devido às várias peças em movimento e stress do sistema rotor durante a operação, os helicópteros têm um alto nível de vibrações, o que deixou desmarcada fará com falha da máquina ou outros danos graves à aeronave em um curto espaço de tempo.
Baixa para Alta Freqüência o
Um tipo de vibração do helicóptero é uma vibração de freqüência. Este tipo de vibração pode ocorrer como uma freqüência baixa, média ou alta. A vibração de baixa freqüência geralmente ocorre quando a revolução do rotor é perturbado. Uma vibração de média freqüência é uma vibração sistema comum rotor que ocorre devido a componentes soltos da aeronave. A vibração de alta freqüência geralmente ocorre quando as engrenagens do rotor de cauda, fio de cauda de unidade e eixo ou o motor de rotor de cauda, ventilador ou conjunto do eixo vibra ou gira a uma velocidade igual ou maior do que o rotor de cauda.
Ressonância do solo o
Ressonância do solo é um tipo de vibração que é a mais destrutiva e perigosa das vibrações e pode destruir um helicóptero dentro de segundos. Ressonância do solo nunca ocorre durante o vôo e só afeta helicópteros aterrado com girando rotores. Grande ressonância é frequentemente o resultado de forças desequilibradas em um sistema de rotor que faz com que uma aeronave a rocha sobre o trem de pouso quando o helicóptero está em ou perto de sua freqüência natural. Outras causas de ressonância do solo são a pressão dos pneus incorreta, amortecedores defeituosos lag rotor blade e ajustes incorreto struts pouso choque engrenagem.
Lateral e Vertical o
Vibrações laterais e verticais também são um tipo de vibração que podem afetar um helicóptero. Vibrações laterais são frequentemente o resultado de peças gastas, soltas ou rachado ou um desequilíbrio laterais, como um desequilíbrio span sábio, um desequilíbrio acorde-wise ou uma combinação de ambos. Vibrações verticais normalmente ocorrem quando uma lâmina de rotor está fora de pista.
EFEITO CONE Os rotores dos helicópteros dependem fundamentalmente da rotação para produzir o vento aparente que por sua vez gera a força aerodinâmica necessária ao vôo. O rotor pelo seu peso e pela rotação que desenvolve, está sujeito ás forças e movimentos característicos das massas rotativas. Uma das forças que é gerada é a Força Centrífuga, que se pode definir como a força que tende a afastar a massa em rotação do seu centro de rotação, lançando-a na tangente á trajetória. Outra força gerada é a Força Centrípeta, que contraria a Centrífuga e tende a aproximar a massa rotativa do centro de rotação.
Ao rodarem, as pás de um helicóptero produzem na cabeça do rotor, cargas centrífugas enormes. A título de exemplo posso dizer-lhe que um helicóptero para duas pessoas produz sobre a cabeça rotora uma carga centrífuga de cerca de 6 toneladas, um de quatro pessoas – 12 toneladas, e o grande BELL 205 tem uma carga centrífuga de 40 (quarenta) toneladas na união de cada pá á cabeça rotora. Nas aeronaves com asas rotativas (helicópteros e autogiros) a centrífuga é a força dominante no sistema rotor. Todas as outras forças atuam de forma a modificar os efeitos desta força. Enquanto o rotor estiver parado as pás ficam vergadas para baixo pelo seu próprio peso e extensão. Os sistemas rotores totalmente articulados são equipados com batentes que limitam a descida das pás evitando que elas se encostem á fuselagem do helicóptero ou ao chão. Quando o rotor começa a girar, as pás começam a subir, “esticadas para fora” pelo efeito da força centrífuga. Na rotação de trabalho as pás já se encontram perfeitamente horizontais, desenhando um disco no ar, desde que o passo do rotor seja zero. Quando o helicóptero começa a desenvolver força ascensional (lift) durante a descolagem e o voo, as pás passam acima da horizontal e vergam-se para cima formando um cone. O numero de rotações por minuto (RPM), o peso da aeronave, a variação forças da gravidade e a estrutura das pás, vão determinar quanto as pá vão vergar para cima, ou seja, vão definir as proporções do cone. Se as RPM forem constantes (convém que sejam!), o cone alonga-se por aumento das forças de gravidade ou pelo aumento do peso da carga da máquina. Por outro lado se o peso e a gravidade se mantiverem constantes, mas baixarmos o numero de RPM lá está outra vez o efeito de cone a aumentar. Um excessivo efeito de cone manifesta-se se as RPM forem baixas, ou o peso, ou as forças de gravidade forem excessivos. Um efeito de cone excessivo causa um desgaste prematuro nas pás e diminui o lift total porque faz diminuir a área efetiva do disco:
Repare que o diâmetro eficaz do disco rotor é maior quando o efeito de cone é mais reduzido (situação B) e menor quando aumenta o efeito de cone (situação A). Um disco rotor com menor diâmetro produz menos lift. A força centrifuga e o efeito do lift numa pá pode ser melhor ilustrada por um sistema de vetores. Primeiro vamos considerar o eixo do rotor e uma pá a girar com passo zero:
Agora vemos o mesmo eixo e a pá quando aumentamos o passo e, portanto começamos a ter uma força vertical a puxar a ponta da pá para cima:
Esta força vertical é o lift produzido quando a pá assume um angulo de ataque positivo. A força horizontal é produzida pela força centrífuga devida á rotação. Como uma ponta da pá está fixa ao eixo rotor, não tem possibilidade de se mover para cima, mas a outra que está solta eleva-se e toma uma posição que é resultante das forças que estão a atuar sobre ela:
