notes default title

AERODINAMICA DE ALA ROTATIVA

Para conocer como se produce el movimiento en una aeronave de ala rotativa es necesario primeramente conocer los conceptos basicos de las fuerzas que estas aeronaves emplean para lograr su desplazamiento. Las fuerzas que actuan sobre una aeronave son:

Fuerza Centripeta: Se llama fuerza centripeta a la fuerza, o al comportamiento de la fuerza que actua sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curviliniea y que esta dirigida hacia el centro de la curvatura de la trayectoria. El termino centripeta proviene de las palabras latinas Centrum ¨Centro¨ y Petere ¨Dirigirse hacia¨ y puede ser obtenida de las leyes de Newton. La fuerza centripeta siempre actua en forma perpendicular a la direccion del movimiento del cuerpo sobre el cual se aplica.

Fuerza Centrifuga: En la mecanica clasica o newtoniana, la fuerza centrifuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotacion, o equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un sistema de referecnia giratorio. El termino centrifuga significa que huye del centro, en efecto un observador no inercial situado sobre una plataforma giratoria siente que existe una fuerza sobre el que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma, amenos que el mismo realice otra fuerza hacia el eje de rotacion.

inercia: Es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento si no hay fuerza actuando sobre el.

Velocidad angular: Es una medicion de la velocidad de rotacion de un cuerpo, se define como el angulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω (Omega en minuscula). Su unidad de medida en el sistema internacional es el Radian por segundo (rad/s).

Torque o par motor: De acuerdo con la ley de Newton de accion y reaccion, el fuselaje tiende a rotar en sentido opuesto a las palas del rotor principal. Este efecto es llamado torque o par de torcion. El torque debe ser contrarrestado antes de ser posible el vuelo. Los efectos del torque sobre el fuselaje son el resultado directo del trabajo realizado por el rotor pricipal, cualquier cambio de potencia dara como resultado un cambio de torque sobre el fuselaje.

Angulos de navegacion: Los tgres angulos de navegacion son, la direccion (Handing o Yaw), elevacion (Pitch) y angulo de alabeo (Roll). Estos tres angulos son equivalentes a tres maniobras consecutivas. Dado un sistema de tres ejes fijos en el aeroplano, llamados eje de guiñada (Yaw en ingles), decabeceo (Pitch) y de alabeo (Roll). existen tres rotaciones principales, normalmente llamadas igual que el eje sobre el que se produce, que permiten alcanzar el sistema del aeroplano desde el sistema de referencia. Tienen que venir dadas en ese orden y se realizan en ese orden, ya que el resultado final depende del orden en que se apliquen.

cabeceo, alabeo y guiñada son rotacion intrisecas, es decir relativas al sistema movil y son muy utiles , como por ejemplo: cuando el piloto de un avion quiere describir una maniobra.

Cabeceo (Pitch): Es una inclinacion del morro del avion o rotacion respecto al eje transversal del avion que atraviesa las alas.

Alabeo (Roll): Rotacion repecto al eje imaginario que va desde el morro hasta la cola del avion.

Guiñada (Yaw): Rotacion itriseca alrededor del eje vertical perpendicular al avion.

Rotor principal: El rotor principal proporciona el ascenso del helicoptero y proporciona poderio hacia su movimiento hacia adelante, este comprende de los siguientes componentes:

  • Mastill del rotor principal
  • El hub del rotor principal
  • Las palas

El mastil del rotor principal es asegurado por la MGB, y empuja la MRH, y transmite el ascenso a la estructura de la aeronave.

*MGB (Caja de engranaje del rotor principal

*MRH (Cabeza del rotor principal)

El hub esta sujeto al rotor (Shaft) y soporta las palas. Este se encuentra localizado en el centro de a resultante de elevacion de las palas y absorbe las fuerza inducidas por la rotacion.

TIPOS DE ROTOR PRINCIPAL.

  1. Articulado: utiliza articulacion para reducir los esfuerzos a los ques e ven sometidos las palas y que pueden transmitirse indebidamente a la cabeza del rotor.
  2. Rigido: El eje de giro y el buje estan unidos formando una sola pieza y las palas estan encastradas rigidamente al buje, teniendo solamente la libertad d giro sobre su eje longitudinal para la variacion del paso. La ventajas de este sistema son su sencillez y robustez mecanica. el material que compone la pala realiza los movimientos de batimiento, paso y arrastre por esfuerzo del material. suelen ser helicopteros agiles y de rapida respuesta como el BO-105.
  3. Semirigido (Basculante):