s8a1 - falhas no controle direcional de helic pteros convencionais

Falhas no controle direcional de helicópteros convencionais: aerodinâmica, acidentes recentes e

procedimentos de emergência

Maj Av Felipe Koeller R. Vieira SERIPA III

São José dos Campos, 30/08/2012

INSTITUTO DE PESQUISAS E ENSAIOS EM VOO

V SIMPÓSIO DE SEGURANÇA DE VOO

- - - - - - - - - - Anais do 5º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2012) – Direitos Reservados - Página 767 de 1112 - - - - - - - - - -

Falhas no controle direcional de helicópteros convencionais

Objetivo

Analisar aerodinamicamente os procedimentos de emergência relativos às falhas do rotor de cauda com base nas ocorrências recentes havidas no Brasil.



Roteiro

Uma perspectiva histórica dos comandos de voo Aerodinâmica e equilíbrio das forças de controle do torque Ocorrências recentes Identificação das situações de emergência Procedimentos de treinamento



Roteiro



Perspectiva histórica dos comandos de voo

Tipo de aeronave Balão Dirigível Planador Avião Autogiro ou

Girocóptero Helicóptero

Sustentação Estática Estática Dinâmica – asas

Dinâmica – asas

Dinâmica- Rotor

Dinâmica- Rotor

Propulsão Não há Motor-

hélice Não há Motor-hélice

ou jato Motor-hélice Rotor

Controle

Só vertical

Empenagem (leme e profundor)

Empenagem e ailerons

Empenagem e ailerons

Rotor basculante (deslocamento do eixo em rolamento e arfagem) e leme

Rotores (principais ou principal e de cauda).

SUSTENTAÇÃO X PROPULSÃO X CONTROLE



Comandos de voo - avião

Piloto em pé:

•Alavanca para comandar guinada

•Volante para comandar arfagem

•Ombros para comandar rolagem




Piloto deitado:

•Pedais para comandar guinada

•Alavanca para comandar arfagem

•Jogo de corpo para comandar rolagem




Piloto sentado:

•Pedais para comandar guinada

•Manche comandar arfagem e rolagem

•Mão livre para comandar motor



Comandos de voo – helicóptero ???



Comandos de voo - helicóptero

Piloto sentado:

•PEDAIS para comandar guinada (R/C)

•CÍCLICO para comandar arfagem e rolagem (R/P)

•COLETIVO para comandar potência (R/P)



Roteiro



Aerodinâmica e equilíbrio das forças de controle do torque

TORQUE E ANTI-TORQUE



Rotor principal + Rotor de cauda



Pairado

Voo translacional



Aproveitamento aerodinâmico da

estrutura da cauda

Anos 1940

Anos 1950

Anos 1960 - - - - - - - - - - Anais do 5º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2012) – Direitos Reservados - Página 782 de 1112 - - - - - - - - - -


Estabilizador vertical x Rotor de cauda

Bell 206 - 1967 AS 350 - 1974

SA-350Z protótipo com rotor de cauda

fenestron



Arrasto total = torque

Para o mesmo torque existem duas velocidades de equilíbrio (com exceção da Vy)





Anti-torque = R/C + Estab. Vert.





A atuação do estabilizador vertical aumenta com a velocidade


O uso do R/C aumenta a demanda de torque



Roteiro



Ocorrências Recentes

Ocorrências estudadas, todas havidas entre 2008 e 2012 no Brasil: Dois acidentes com pane de acionamento do rotor de cauda durante voo translacional (dois H350)

Um acidente com pane de acionamento do rotor de cauda durante a decolagem vertical (A109)

Dois acidentes com perda do rotor de cauda (um R-22 e um AW139) Um acidente com perda de efetividade aerodinâmica do rotor de cauda (AS332L2).



Dois acidentes com pane de acionamento do rotor de cauda durante voo translacional (dois H350)

Record (São Paulo) x Globo (Rio de Janeiro)

Vídeo Record



Dois acidentes com pane de acionamento do rotor de cauda durante voo translacional (dois H350)

Record (São Paulo) x Globo (Rio de Janeiro)

Vídeo Globo



Dois acidentes com perda do rotor de cauda (um R-22 e um AW139)


0,3 NM

0,12 NM

0,57 NM



Um acidente com perda de efetividade aerodinâmica do rotor de cauda (AS332L2).

Vídeo Animação



Roteiro



Identificação das Situações de Emergência

As seguintes situações são possíveis de acontecer, tanto em voo pairado quanto em voo translacional: • Travamento do comando de passo do rotor de cauda; • Falha do acionamento ou perda do rotor de cauda; • Perda do rotor de cauda e do estabilizador vertical. Tais situações podem ser classificadas de acordo com a restrição que impõem à geração e controle da força antitorque do rotor de cauda e conforme o momento do voo, se em voo pairado ou translacional.


Identificação das Situações de Emergência

Controle: -Velocidade? - Torque? - Pedal a fundo? Tamanho da aeronave: - Passo negativo no R/C?

- SIM = Prosseguir o voo com guinada e pousar corrido - NÃO = Auto-rotação (torque baixo), cortar motor antes do flare

Se há passo negativo = Estab. Vert. dá conta sozinho do recado... Se não há = anti-torque permanente no R/C (redução de torque para não girar)

Falha do acionamento ou perda do rotor de cauda



Roteiro



Travamento do comando de passo do rotor de cauda

Procedimentos de Treinamento



Falha do acionamento ou perda do rotor de cauda: - Helicópteros pequenos Guinada como “pé contrário da potência” - Helicópteros grandes Auto-rotação (baixo torque + 20%) Cortar motor antes do flare



Perda do rotor de cauda e do estabilizador vertical:




Roteiro




Objetivo

Analisar aerodinamicamente os procedimentos de emergência relativos às falhas do rotor de cauda com base nas ocorrências recentes havidas no Brasil.


“O encontro da preparação com a oportunidade gera o rebento que chamamos sorte.”

Anthony Robbins


Maj Av Felipe Koeller R. Vieira

Seção de Prevenção

SERIPA 3

(21) 8112-5134

(21) 2101-6677

[email protected]

[email protected]

VOE SEGURO, VOE SIPAER!


s8a1 - falhas no controle direcional de helic pteros convencionais

Documents