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O Helicóptero Perfeito: Compreendendo o Projeto do Rotor Coaxial

O Helicóptero Perfeito: Compreendendo o Projeto do Rotor Coaxial


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Um rotor coaxial elimina a necessidade de um rotor de cauda e cria uma máquina mais segura e estável.

Para entender como um projeto com dois rotores coaxiais supera em muito o desempenho de outros helicópteros, temos que examinar a física em jogo.

A física dos helicópteros

Para helicópteros de rotor único, a decolagem é gerada por meio da rotação do rotor principal. Essa rotação gera torque em torno do helicóptero principal, o que faz com que a fuselagem principal gire na direção oposta. Os primeiros engenheiros projetaram o rotor de cauda para conter esse torque e manter os helicópteros estáveis. Os rotores de cauda são geralmente rotores muito menores montados em um eixo perpendicular ao rotor principal. Ao controlar a velocidade do rotor de cauda, ​​o piloto pode estabilizar a nave, bem como controlar a direção do helicóptero.

A desaceleração do rotor de cauda faria com que o corpo do helicóptero girasse na direção oposta do rotor principal devido ao excesso de torque nessa direção. Acelerar o rotor de cauda faria o oposto. Junto com a direção, os pilotos de helicóptero podem controlar a guinada da nave ajustando o ângulo do rotor de cauda. Ao lançar o rotor de cauda ligeiramente para cima ou para baixo, o piloto cria um braço de momento através do helicóptero, que por sua vez ajusta a guinada da nave.

Por que um design coaxial é muito melhor

Agora que entendemos a mecânica básica dos helicópteros de rotor único, podemos começar a ver por que os rotores coaxiais podem apresentar algumas vantagens. Ao colocar dois rotores em um único eixo e girá-los em direções opostas, um torque líquido de zero em torno do corpo principal do helicóptero é criado, mantendo-o muito estável. Por meio de meios mecânicos e eletrônicos, cada rotor é perfeitamente sincronizado e controlado para cancelar o torque líquido do outro rotor em tempo real. Isso permite que a nave coaxial atinja uma capacidade de flutuação bastante significativa quando comparada aos seus irmãos de rotor único.

Quando você pensa em helicópteros, pensa na decolagem vertical e na capacidade de pairar no ar. Remova esses aspectos e o helicóptero funcionará de forma idêntica a um avião. Como uma observação lateral, a decolagem vertical não é exclusiva para aeronaves de asas rotativas. No entanto, aviões que aproveitam a capacidade sem rotores - principalmente o jato harrier - realizam a tarefa com muito menos eficiência e estabilidade.

A capacidade de um helicóptero de pairar e ficar estável é sinônimo de sua qualidade de helicóptero. Em projetos coaxiais, a capacidade aprimorada de pairar e manter o vôo estável, em última análise, contribui para helicópteros melhores. Helicópteros melhores significam que são mais fáceis de controlar e muito mais seguros para os ocupantes. Teoricamente, se um rotor quebrasse em um sistema coaxial, a nave ainda poderia ser pousada com segurança.

Por último, a aplicação de rotores coaxiais significa que não há necessidade inerente de a nave ter um giroscópio para fornecer estabilidade. Os efeitos rotacionais de ambos os rotores fornecem um giroscópio quase perfeito, melhorando a estabilidade da nave mais uma vez.

Então, por que não vemos mais helicópteros coaxiais? Eles não estão isentos de defeitos.

Problemas com helicópteros coaxiais

A primeira falha principal é que a sincronização das duas pás do rotor precisa ser quase perfeita. As mudanças de velocidade e direção precisam ser alcançadas juntas. Mesmo a menor falha na calibração essencialmente torna a aeronave instável e impossível de voar. Uma falha na calibração é pior do que você provavelmente pensa para a capacidade de voar da nave. Se o tempo estiver errado o suficiente, os helicópteros coaxiais não produzirão sustentação suficiente para sair do solo e acabar apenas girando na pista.

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Além da necessidade de precisão no ajuste dos rotores, esses rotores tendem a não ser tão responsivos quanto um único helicóptero. Quando você torna uma aeronave mais estável, geralmente torna os movimentos precisos mais difíceis de realizar - é uma troca constante na engenharia aeroespacial. Embora os helicópteros coaxiais sejam seguros e eficientes, eles não são adequados para aplicações em que os pilotos precisam de boa manobrabilidade. Eles são, no entanto, perfeitos para aplicações onde pairar preciso é necessário.

O projeto do rotor coaxial é um dos projetos de helicóptero mais proeminentes até hoje. Embora tenha suas ineficiências; não irá embora tão cedo. A estabilidade do projeto é popular na comunidade de amadores e até em muitos helicópteros militares e de resgate até hoje. Se você estivesse projetando um helicóptero, qual projeto escolheria?


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