teoria de voo h em ppt (araujo)

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Page 1: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Teoria de Vôo de HelicópteroTeoria de Vôo de HelicópteroCurso para Pilotos Privado e Comercial de HelicópteroCurso para Pilotos Privado e Comercial de Helicóptero

Material elaborado por:Material elaborado por:Instrutor F. AraújoInstrutor F. Araújo

Page 2: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Eixos ImagináriosEixos Imaginários

- VERTICAL

- LONGITUDINAL

- LATERAL (TRANSVERSAL)

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Page 3: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Eixos ImagináriosEixos Imaginários

EIXO VERTICAL - O eixo verticaleixo vertical atravessa o helicóptero no sentido vertical, como se fosse o prolongamento do mastro para cima e para baixo. Em torno deste eixo, temos o movimento de girogiro em vôo pairado que é denominada de guinadaguinada. O comando é executado pelos pedaispedais, através do rotor de cauda.

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Page 4: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Eixos ImagináriosEixos Imaginários

EIXO LONGITUDINAL - O eixo longitudinaleixo longitudinal atravessa o helicóptero, da cauda ao nariz, ou seja, longitudinalmente. A manobra executada nesse eixo é o rolamentorolamento e é feito com o comando cíclicocíclico.

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Page 5: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Eixos ImagináriosEixos Imaginários

EIXO LATERAL (TRANSVERSAL) - O eixo transversaleixo transversal ou laterallateral atravessa o helicóptero, no sentido lateral e tem como manobra em seu eixo a arfagem que é o movimento de cabrar cabrar (subir)(subir) ou picar (descer)picar (descer), é feito pelo comando cíclico cíclico

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Page 6: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio

-Aerofólio é ssuperfície aerodinâmicauperfície aerodinâmica, capaz de aproveitar reações úteis oferecidas pelo ar.

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Page 7: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio

Bordo de AtaqueBordo de Ataque: parte frontal do aerofólio.

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Page 8: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio

Bordo de FugaBordo de Fuga: parte traseira do aerofólio.

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Page 9: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio

Cambra SuperiorCambra Superior: superfície dorsal (parte de cima).

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Page 10: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

AerofólioAerofólio

Cambra InferiorCambra Inferior: superfície ventral (parte de baixo).

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Page 11: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio Corda de um aerofólio:Corda de um aerofólio:-Linha imaginária que vai do bordo de ataque ao

bordo de fuga.

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Page 12: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio Centro de pressão:Centro de pressão:-Ponto imaginário onde estão concentradas todas

as foras aerodinâmicas de um aerofólio.

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Page 13: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio Função do AerofólioFunção do Aerofólio::-A principal função prover sustentação ao

helicóptero sendo capaz de suportar o peso da própria aeronave e a carga a ser transportada deve ser também capaz de suportar as manobras executadas.

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Page 14: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Aerofólio Aerofólio O aerofólio mais utilizado em helicópteros é do

tipo simétrico e o modelo mais usado o NACA 0012.Onde:

00 - Perfil simétrico12 - Razão de fineza a 30% da corda média

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Page 15: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

As Pás As Pás O material de construção geralmente o alumínio

com o bordo de ataque em ao inox e no seu interior uma colméia de alumínio para dar resistência.

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Page 16: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Envergadura Envergadura É a distância máxima da raiz da pá do rotor até a

ponta.

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Page 17: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Alongamento Alongamento Razão de aspecto é a relação entre a envergadura

e a corda ou razãode aspecto (envergadura/corda).

ALONGAMENTO =ALONGAMENTO =ENVERGADURAENVERGADURA

CORDACORDA

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Page 18: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Como as pás de um rotor funcionam independente no movimento em relação ao conjunto, esta tem seus próprios eixos para atuação das forças.

Eixos Imaginários das PásEixos Imaginários das Pás

VERTICAL ( avanço e recuo)VERTICAL ( avanço e recuo)

TRANSVERSAL TRANSVERSAL (batimento) (batimento)

LONGITUDINAL (passo)LONGITUDINAL (passo)

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Page 19: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Ao longo da pá de um helicóptero a velocidade aerodinâmica varia gradualmente e as pás devem ter eficiência desde a raiz, onde a velocidade é quase zero até a ponta da pá, onde a velocidade pode ser superior a 500 mph. Tendo em vista que a sustentação varia com o quadrado da velocidade, as pás dos helicópteros, para que haja uma distribuição uniforme de sustentação ao longo da pá, apresentam uma torção de modo que o ângulo próximo à raiz é bem maior do que o ângulo na ponta da pá

Torção da PáTorção da Pá

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Page 20: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É o plano limitado pela média da trajetória das pás, sempre perpendicular ao seu eixo rotação.

Plano de RotaçãoPlano de Rotação

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Page 21: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É a linha imaginária que passa através de um ponto em torno do qual um corpo gira.

Eixo de RotaçãoEixo de Rotação

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Page 22: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É a projeção sobre um plano da trajetória circular das pás, nem sempre a ponta da pá passar por um mesmo plano.

Disco do RotorDisco do Rotor

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Page 23: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É razão existente entre a área de UMAUMA pá e a área TOTALTOTAL do seu disco.

Solidez Parcial do DiscoSolidez Parcial do Disco

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Page 24: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É razão existente entre a soma da área de TODASTODAS as pás de um rotor e a área TOTALTOTAL do seu disco.

Solidez Total do DiscoSolidez Total do Disco

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Page 25: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É a relação entre o PESOPESO bruto da aeronave e a ÁREA DO DISCOÁREA DO DISCO.

Razão de CargaRazão de Carga

RAZÃO DE CARGA =RAZÃO DE CARGA = PESO BRUTOPESO BRUTO

ÁREA DO DISCOÁREA DO DISCO

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Page 26: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

BAIXA FREQUÊNCIA- BAIXA FREQUÊNCIA- São causadas pelo Rotor Principal

VibraçõesVibrações

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Page 27: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Vibrações de baixa freqüência - São fáceis de contar e corres pondem, aproximadamente, a uma vibração por cada volta do rotor. São também conhecidas como vibrações do tipo 1 por 1 (de 100 a 400 ciclos por min);

Vertical - sacode o helicóptero de baixo para cima e vice-versa. Aparece em todas as manobras e geralmente aumenta com a velocidade. Causa: Pás do rotor principal fora de tracking.

Lateral - Sacode o helicóptero de um lado para outro. permanecendo constante em diferentes velocidades. Causa: rotor principal desbalanceado

VibraçõesVibrações

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Page 28: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

FREQUÊNCIA INTERMEDIÁRIA- FREQUÊNCIA INTERMEDIÁRIA- Ocorrem na transição do vôo pairado para o vôo em deslocamento.

VibraçõesVibrações

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Page 29: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Vibrações de freqüência intermediária- Difíceis de contar. Correspondem aproximadamente a duas vibrações por cada volta do rotor. São conhecidas também como vibrações do tipo 2 por 1 (de 1000 a 2000 ciclos por minuto).

Lateral - Sacode o helicóptero lateralmente; aparece entre 15 e 20 milhas por hora. Causa: vibração normal, causada pela transição de vôo pairado para o vôo com deslocamento e vice-versa.

VibraçõesVibrações

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Page 30: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

ALTA FREQUÊNCIA- ALTA FREQUÊNCIA- São causadas pelo Rotor de Cauda

VibraçõesVibrações

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Page 31: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Vibrações de alta freqüência - Impossíveis de contar, se apresentam como zumbido (acima de 2000 ciclos por minuto). 1) Vibração sentida na fuselagem e nos pedais quando em vôo pairado com vento cruzado. Causa: vibração normal, provocada pelo batimento excessivo das pás do rotor de cauda. 2) Vibração sentida nos pedais em todas as manobras. Causa: vibração anormal, geralmente provocada pelo balanceamento do rotor de cauda, alinhamento ou empeno do eixo diretor de cauda. 3) Vibração sentida na fuselagem em todas as manobras, diminuindo ou desaparecendo em auto-rotação. Causa: trepidação do motor ou do ventilador

VibraçõesVibrações

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Page 32: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

1- Sustentação2- Peso3- Tração4- Arrasto

As ForçasAs Forças

11

2233

44

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Page 33: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

SustentaçãoSustentação é a resultante das forças aerodinâmicas perpendiculares ao deslocamento da aeronave

Sustentação Sustentação

L= C L SV 2

L= C L SV 2

LL = Sustentação

CLCL = Coeficiente de sustentação (varia com o ângulo de ataque)

rr = Densidade do ar

SS = Área do aerofólio

VV = Velocidade aerodinâmica

* A área de um aerofólio é medida em m² ou pés²

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Page 34: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Peso Peso é definido como ação a gravidade sobre um corpo.

Peso Peso

Lw = M gLw = M gWW = Peso

gg = Gravidade

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Page 35: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Tração Tração é a força que impulsiona a aeronave, e deve ser maior que o arrasto.

Tração Tração

T T = Tração

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Page 36: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Nos helicópteros é o rotor que fornece a sustentação e impulsiona a aeronave na direção desejada.

Quando o plano do rotor é inclinado para frente, surge a Tração.

Tração Tração

T T = Tração

L1L1 = Sustentação

LL = Tração + Sustentação

T

L L1

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Page 37: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É a força ou reação contrária ao deslocamento. Tende a “segurar” um corpo que se desloca no ar.

É a resistência ao avançoresistência ao avanço..

Arrasto Arrasto

d = d = Arrasto

CD =CD = Coeficiente de arrasto

p =p = densidade do ar

S =S = Área do aerofólio

V =V = Velocidade aerodinâmica

d = C D SV2

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Page 38: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Torque Torque

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É a força que tende a girar um corpo na direção contrária ao movimento.

Page 39: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

O BatimentoBatimento ou FlappingFlapping é o movimento verticalvertical das pás, medido nem suas pontas.

Batimento Batimento

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Page 40: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Batimento Batimento

PÁ Q UE AVAN Ç A

RO TO R A RTIC ULA D O

PÁ Q UE AVAN Ç A

RO TO R SEM I-RIG IDO

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Page 41: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

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Por hoje é só... Por hoje é só...

Page 42: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Força de CoriolisForça de CoriolisQuando uma pá de um rotor faz um movimento de batimento para cima, à

distância do centro da massa da pá ao eixo da rotação diminui (a distância do centro da massa ao eixo da rotação vezes a velocidade de rotação deve sempre permanecer constante para uma mesma RPM do rotor).

Como a distância se torna menor quando a pá executa o movimento de batimento para cima, a velocidade de rotação da pá deve aumentar para que o produto das duas permaneça constante; da mesma forma quando a pá executa o movimento de batimento para baixo, a velocidade de rotação da pá deve diminuir .

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Page 43: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Força de CoriolisForça de CoriolisEixo d e ro ta ç ã o

Ba tim e nto

C e ntro d e m a ssa

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Page 44: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Força de CoriolisForça de Coriolis

Esta mudança de velocidade da pá no plano de rotação provoca um movimento de avanço e recuo em torno do eixo vertical de fixação da pá. O efeito de Coriolis pode ser comparado com um bailarino que gira sobre si mesmo. Quando o homem estende os braços, sua velocidade de rotação diminui (o centro de massa se move para longe do eixo de rotação) e quando ele encolhe os braços, sua velocidade de rotação aumenta por que o centro de massa se aproxima do eixo de rotação. Os rotores semi-rígidos são normalmente menos sujeitos aos efeitos de Coriolis porque as pás estão colocadas em um plano abaixo do cubo do rotor e as variações em distância, do centro de massa ao eixo de rotação do rotor, são pequenas O movimento de avanço e recuo das pás são absorvidas pela própria flexão das pás.

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Page 45: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É a fora que tende a arrancar as pás do mastro do rotor.

Força CentrífugaForça Centrífuga

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Page 46: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É o grau de enflexamento de suas pás, por efeito do peso do aparelho e da maior ou menor rotação do rotor.

Cone do RotorCone do Rotor

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Page 47: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

É o grau de enflexamento das pás, que não giram num mesmo plano devido ao efeito da carga, ou seja, devido ao peso que suportam, tende a aumentar em atitudes de cabrada, curvas ou em manobras que produzam esforços capazes de aumentar o peso do aparelho. É a combinação entre as forças de Sustentação e Centrífuga.

Efeito ConeEfeito Cone

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Page 48: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

O Efeito ConeEfeito Cone tende a diminuir com aumento de velocidade de rotação das pás e em conseqüência um aumento da fora centrífuga. Um excessivo efeito cone faz com que haja sobrecarga nas pás, diminuição das amplitudes do rotor principal e perda de sustentação

Notas:1- A perda excessiva de RPM leva ao enflexamento acentuado

e possível quebra das pás.2- O excesso de RPM além das pás entrarem em estol de

velocidade e as pás podem ser sobrecarregadas.

Efeito ConeEfeito Cone

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Page 49: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Fluxo de ar induzido - É o termo usado para a massa de ar que passa pelo rotor pela ação do rotor a massa de ar é forçada a passar de cima para baixo, sofrendo aceleração. Conforme o sentido e a intensidade do deslocamento do helicóptero. o fluxo de ar induzido também sofrerá variações. Uma subida na vertical por exemplo aumentará a intensidade do fluxo de ar induzido já um deslocamento horizontal reduzirá essa intensidade.

Fluxo de Ar InduzidoFluxo de Ar Induzido

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Page 50: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Também conhecida como Efeito Translacional, é quando num vôo pairado sem vento, a velocidade de uma pá é constante, qualquer que seja sua posição no disco do rotor, temos nesta condição uma sustentação simétrica no disco

Dissimetria de SustentaçãoDissimetria de Sustentação

VENTO RELATIVO DAS PÁS

400 M PH

300 M PH

200 M PH

0 M PH

200 M PH

300 M PH

400 M PH

PAIRADO

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Page 51: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Dissimetria de sustentação é a sustentação desigualsustentação desigual que ocorre entre as pás que avançam e as pás que recuam quando o helicóptero se desloca em qualquer direção ou com a presença do vento. Isso acontece porque há uma variação na velocidade do ar que passa pelas pás (vento relativo), formando áreas de diferentes sustentação. Na pá que avança, a velocidade de rotação é somada à velocidade do deslocamento do helicóptero, aumentando o vento relativo efetivo que por ela passa.

A dissimetria de sustentação pode ser considerada como o principal fator de limitação da velocidade do helicóptero.

Ela é involuntária e acontece automaticamente e faz com que o helicóptero perca sustentação das pás que estão recuando e tendendo rolar para este lado, cada vez mais com o aumento da velocidade.

Dissimetria de SustentaçãoDissimetria de Sustentação

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Page 52: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Dissimetria de SustentaçãoDissimetria de Sustentação

VENTO RELATIVO DA S PÁS

Ve nto re la tivo100 m p h

Vô o p a ra fre nte 100 m p h

Vô o p a ra fre nte 100 m p h

ÁREA DE M AIO RSUSTENTAÇ ÃO

500 M PH

400 M PH

200 M PH

100 M PH

0 M PH

200 M PH

300 M PH

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Page 53: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

O problema somente foi resolvido em 1928 , pelo espanhol Juan de La Cierva. A pá que avança, tem maior sustentação, que a pá que recua, em um vôo pairado com vento ou em deslocamento. Então, precisamos diminuir a sustentação da pá que avança, e aumentar a sustentação da pá que recua, e tudo estará resolvido. Se diminuirmos o ângulo de ataque da pá que avança teremos uma sustentação menor nesta pá, e se aumentarmos o ângulo de ataque da pá que recua teremos uma sustentação maior nesta pá. Esta variação do ângulo de ataque foi conseguida através da articulação de Batimento articulação de Batimento (flapping).

Dissimetria de SustentaçãoDissimetria de Sustentação

PÁ Q UE AVANÇ A

RO TO R SEM I-RIG ID O

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Page 54: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

A articulação de batimentobatimento, permite que a pá que avança suba, na medida que sua velocidade aumenta devido ao vento relativo, diminuindo assim o seu ângulo de ataque.

A pá que recua, tem sua velocidade diminuída, começa a descer e então consequentemente terá seu ângulo de ataque aumentado devido a mudança de direção do vento relativo.

Dissimetria de SustentaçãoDissimetria de Sustentação

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Page 55: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

- - Rigidez GiroscópicaRigidez Giroscópica

- Precessão Giroscópica- Precessão Giroscópica

Efeito GiroscópicoEfeito Giroscópico

Efeitos giroscópios são efeitos inerentes a todos os corpos (massas) que giram, apoiados em um eixo. Esses efeitos são caracterizados por duas maneiras que veremos a seguir.

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Page 56: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Rigidez Giroscópica -Rigidez Giroscópica - É o efeito em que o eixo tende a permanecer sempre perpendicular ao plano de rotação da massa giratória. Esse efeito será tanto maior quanto maior for a rotação da massa, em torno do seu eixo.

Efeito GiroscópicoEfeito Giroscópico

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Page 57: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Rigidez Giroscópica Rigidez Giroscópica

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Page 58: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Precessão Giroscópica -Precessão Giroscópica - É a força que atua 90º depois do ponto de aplicação.

Efeito GiroscópicoEfeito Giroscópico

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Page 59: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Precessão Giroscópica -Precessão Giroscópica - No helicóptero para compensar esta defasagem as tesouras rotativas adiantam o comando cíclico mecanicamente em 90º.

Efeito GiroscópicoEfeito Giroscópico

180º360º

90º

270º

Aplicação da Força

Ação da Força

Neste caso a fora foi aplicada no ângulo 90º se tornou atuante 90º depois, no ângulo 360º fazendo com que a parte dianteira do disco se inclinasse causando movimento à frente no helicóptero.

Sentido da rotação

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Page 60: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Para deslocarmos um helicóptero à frente (posição de 360°), é preciso que tenhamos um menor ângulo de ataque a 90° antes ou seja: na posição de 90°. Rotor girando no sentido anti-horário. O helicóptero sempre se desloca para onde tiver o seu maior batimento para baixo. O conjunto do rotor irá inclinar-se na direção do deslocamento. Como citamos anteriormente, este comando é compensado automaticamente pelas tesouras do comando cíclico. Para que desloquemos a 360°, simplesmente levamos nosso cíclico à frente, e o helicóptero irá se deslocar para essa direção. Neste simples comando vamos analisar o que ocorreu no disco do rotor. a- O menor ângulo de ataque ocorreu a 090°. b- O maior batimento para baixo ocorreu a 360°. c- O maior ângulo de ataque ocorreu a 270°. d- O maior batimento para cima ocorreu a 180°.

Direção de DeslocamentoDireção de Deslocamento

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Page 61: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Variação Angular das PásVariação Angular das Pás

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Page 62: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Sustentação de DeslocamentoSustentação de DeslocamentoSustentação de deslocamento é o aumento da eficiência do rotor

decorrente do deslocamento do helicóptero. Esse efeito pode ser entendido como ganho de potência ou de sustentação por causa do aumento do ângulo de ataque que nessa condição poderá ser agora diminuído. Percebe-se o efeito quando o helicóptero atinge uma velocidade de aproximadamente 15 nós até 50 nós. Fora desses limites o arrasto parasita se torna muito elevado superando o ganho de eficiência do rotor. Por essa razão decolagens e pousos deverão ser efetuados com vento de proa para que se possa ter uma antecipação da melhor eficiência do rotor.

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Page 63: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Fluxo TransversoFluxo TransversoCom o deslocamento do helicóptero, o ar atinge o rotor com menor

ângulo na parte anterior do que na parte posterior, causando uma diferença no fluxo de ar desviado para baixo. Pelo fato de o ar atingir a parte posterior do disco de forma mais perpendicular e portanto, com maior ângulo, o fluxo de ar induzido será maior ali do que na parte anterior. Por isso, o ângulo de ataque na parte posterior será menor e também menor será a sustentação, significando que a sustentação da pá atrás do disco será menor do que a da pá na frente do disco. Esse fenômeno é conhecido como efeito do fluxo de ar transverso, é mais pronunciado em baixas velocidades aproximadamente 15 nós no início da sustentação de deslocamento. Na prática esse efeito é percebido por uma vibração no início da decolagem.

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Page 64: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Efeito SoloEfeito SoloIGE (In Ground Effect)

OGE (Out Ground Effect)

Quando o helicóptero está pairando próximo ao solopróximo ao solo, o ar impulsionado para baixo, pelas pás, ao atingir o solo defletido para

fora e para cima na direção das pás, formando deste modo um colchão de ar com maior densidade, diretamente abaixo do disco do

rotor principal.

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Page 65: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Efeito SoloEfeito Solo

Este efeito tem seu maior resultado uma distância de metademetade do diâmetro do rotordo diâmetro do rotor.

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Page 66: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Efeito PendularEfeito Pendular

Chama-se efeito de pêndulo ou efeito pendular, à tendência que o eixo do motor (mastro), tem de se alinhar

perpendicularmente ao plano de rotação e vice-versa. Por exemplo: quando o rotor se inclina para frente, logo a seguir a fuselagem toma uma atitude picada. Do mesmo modo, se o centro de gravidade estiver muito para frente, a fuselagem

tem a tendência de picar fazendo o mesmo com o rotor.

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Page 67: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Efeito PendularEfeito PendularA barra estabilizadora foi construída pela fabrica Bell

Helicópteros,com a finalidade de atenuar o problema do efeito pendular. É uma barra com pesos, presa ao mastro a 90° defasada com o rotor

principal. Caso haja inclinação do disco do rotor a barra permanece em seu plano primitivo, fazendo com que haja um retardo na tendência da fuselagem acompanhar o disco do rotor e vice - versa. Ela é ligada ao rotor através de amortecedores hidráulicos que faz a acomodação entre a barra e o disco do rotor.

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Page 68: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Ressonância com o soloRessonância com o soloSão vibrações violentas que podem surgir durante o giro no

solo, táxi, decolagem, pouso ou mesmo no pairado dentro do efeito solo.

Ela surge quando o centro de massa é descentralizado e isso ocorre quando a relação angular das pás é quebrada.

É mais comum aparecer nos helicópteros que usam rotores articulados ou que possuam trem de pouso com amortecedores hidráulicos. Este efeito progressivo pode destruir um helicóptero em poucos segundos.

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Page 69: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Ressonância com o soloRessonância com o solo

Como correção, se houver potência suficiente, faremos a decolagem e tentaremos o pouso normal. Se possível, ao invés de pousar no heliponto, utilizamos um gramado. Se o motor estiver com baixa rotação, diminuímos a aceleração e cortamos o motor o mais rápido possível.

120 º

120 º

120 º

1 1 6 º

1 2 2 º

1 2 2 º

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Page 70: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Auto-RotaçãoAuto-RotaçãoAuto-rotação é o recurso que possibilita ao helicóptero descerdescer

somente com a rotação do rotor, pelo sistema de roda livre, isto é, sem a utilização do motor, se mantida a devida RPM. O rotor se manterá em auto-rotação quando, em vôo descendente, devido ao novo vento relativo, de baixo para cima do rotor (fluxo de ar reverso).

Fluxo d e a r se m p o tê nc ia 60 kts

Fluxo de ar com potência 60 Kts

RPM perdida jamais RPM perdida jamais será recuperada!será recuperada!

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Estol Estol Ocorre quando as partículas de ar não conseguem

mais manter a sustentação no aerofólio

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Page 72: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de Pá Estol de Pá O estol de pá ocorre na pá que recuapá que recua estando o helicóptero com

velocidade excessiva, a pá que avança estará com uma sustentação muito grande, que provocará na pá que recua um aumento muito grande do ângulo de ataque para compensar a dissimetria de sustentação.

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Page 73: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de Pá Estol de Pá A pá que recua irá estolar aproximadamente na

posição 270º e terá seu efeito 90º após, ou seja na posição 180º.

180º360º

90º

270º

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Estol de Pá Estol de Pá O que irá ocasionar:

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Page 75: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de Potência Estol de Potência 0 estol de potência ocorre quando as pás do rotor ultrapassam o

seu ângulo crítico. Isso pode acontecer, por exemplo, pela utilização brusca do comando utilização brusca do comando de passo coletivode passo coletivo, ou durante uma recuperação rápida de descida recuperação rápida de descida numa área de baixa densidadenuma área de baixa densidade.

Deve-se levar em consideração que o fluxo de ar, ao passar pelo rotor, se toma completamente turbilhonado. Se o helicóptero entrar nessa área turbilhonada, fatalmente as pás do rotor estolarão. o estol de potência pode também ser conseqüente de excesso de coletivo, onde haverá perda da potência e da rotação (RPM) do rotor. Nessa situação, o helicóptero não tem potência disponível para se manter em vôo ou recuperar determinada manobra

A recuperação do estol de potência se faz pela diminuição do A recuperação do estol de potência se faz pela diminuição do comando de passo coletivo das pás e pela colocação do comando comando de passo coletivo das pás e pela colocação do comando cíclico para frentecíclico para frente. Com o primeiro comando tem-se a diminuição do ângulo de passo e do turbilhonamento abaixo do helicóptero, com o segundo, escapa-se do fluxo de ar turbilhonado que está abaixo do helicóptero.

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Page 76: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de TurbilhonamentoEstol de TurbilhonamentoEsse estol ocorre principalmente por

ocasião de auto-rotações na vertical ou de descidas verticais rápidas e bruscas, com potência reduzida. Quando, durante uma auto-rotação na vertical, o piloto ergue bruscamente o comando de passo coletivo das pás, o fluxo de ar que passa pelo rotor de baixo para cima (fluxo de ar reverso) sofre uma inversão momentânea de sentido. Nesse caso. o ar que está acima do rotor (ar turbilhonado) passa a fluir pelo rotor, provocando o estol das pás. O mesmo processo ocorre nas descidas verticais, com potência reduzida. O estol de turbilhonamento é semelhante ao estol de potência, com a diferença de que o ar turbilhonado está na parte superior do disco.

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Estol de VórticeEstol de VórticeO estol vórtice é um redemoinho secundário que ocorre na região

mediana do rotor, independentemente do vórtice que ocorre na ponta da pá. O vórtice é causado pela combinação de três fatores básicos:

•elevada razão de descida (mínimo de 300 fpm); •pouca velocidade de deslocamento; •ajuste insuficiente de potência à manutenção do fluxo de ar induzido pelo rotor.

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Page 78: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de VórticeEstol de VórticePelo fato de o fluxo de ar induzido pelo rotor ser menor no centromenor no centro do

que na extremidade, quando o helicóptero começa a descer rapidamente e com pouco deslocamento à frente, o fluxo de ar reversofluxo de ar reverso, de baixo para cima do rotor, vence o fluxo de ar induzido na região central, superando o fluxo de ar induzido nessa região. Isso fará com que o fluxo de ar reverso retorne pela parte central das pás, onde ainda há fluxo de ar induzido, dependendo da intensidade dos vórtices central e o de ponta de pá, a turbulência gerada poderá envolver todo o rotor e provocar o estol. Tal condição é mais freqüente durante aproximações com vento de cauda ou em áreas de turbulência.

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Page 79: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol Mach ou de Estol Mach ou de CompressibilidadeCompressibilidade

Este efeito ocorre na pá que avança, quando a velocidade máxima permitida para o tipo de helicóptero é ultrapassada. VNE (velocidade VNE (velocidade que não se deve exceder)que não se deve exceder).

A velocidade relativa aumenta na pá que avança até atingir o Mach supersônico, formando ondas de choque (compressão do ar) na cambra superior da pá.

Atrás da onda de choque, haverá um descolamento do escoamento provocando então o estol.

820m p h675m p h

675m p h

750m p h

O nd a d e c ho q ue

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Page 80: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol Mach ou de Estol Mach ou de CompressibilidadeCompressibilidade

Como a pá estola na posição de 90°, pelo efeito de precessão precessão giroscópicagiroscópica o estol ocorrerá a 90° depois, ou seja a 360° Tendo perdido a sustentação na proa haverá uma forte tendência de picar. A recuperação se dá, reduzindo a velocidade, a potência e sempre mantendo a rotação dentro dos limites.

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Page 81: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol no Rotor de CaudaEstol no Rotor de Cauda

O Estol de VórticeEstol de Vórtice também pode ocorrer no rotor de cauda, quando o helicóptero estiver em vôo pairado ou em baixa vôo pairado ou em baixa velocidadevelocidade. Alguns fatores que podem levar a ocorrência deste tipo de estol são: fortes rajadas de vento, rápido deslocamento rajadas de vento, rápido deslocamento lateral ou giros muito rápidoslateral ou giros muito rápidos.

Tais fatores produzem o mesmo efeito de fluxo de ar reverso que ocorre no rotor principal.

Este é percebido com uma forte guinada na direção está sendo compensado.

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Page 82: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Estol de AltitudeEstol de Altitude

Com o aumento da altitude haverá diminuição da diminuição da densidade do ardensidade do ar, assim tanto motor quanto rotor perderão eficiência operacional.

Esta condição é mais freqüente sobe a água em dias quentes, onde a umidade é mais elevada, e durante manobras como o “Flare”.

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Page 83: Teoria de Voo H Em Ppt (Araujo)

Teoria de VôoTeoria de Vôo de Helicópterode Helicóptero

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Material elaborado por:Material elaborado por:Instrutor F. AraújoInstrutor F. Araújo

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