馃敶馃殎 113. Helic贸ptero: Controles de Vuelo - Flight Controls ✈️
Helic贸ptero: Controles de Vuelo - Helicopter Flight Controls
Hay tres controles principales en un helic贸ptero que el piloto debe utilizar durante el vuelo. Son el control de cabeceo colectivo, el control de cabeceo c铆clico y los pedales antitorque o control del rotor de cola. Adem谩s de estos controles principales, el piloto tambi茅n debe utilizar el control del acelerador, que suele estar montado directamente en el control de paso colectivo para poder volar el helic贸ptero. (Todo sobre Helic贸pteros)
Mando de paso colectivo - Collective Pitch Control
El mando de paso colectivo (o simplemente "colectivo" o "palanca de empuje") est谩 situado en el lado izquierdo del asiento del piloto y se maneja con la mano izquierda. El colectivo se utiliza para modificar el 谩ngulo de inclinaci贸n de las palas del rotor principal y lo hace de forma simult谩nea, o colectiva, como su nombre indica.
Cuando se eleva el control de paso colectivo, se produce un aumento simult谩neo e igual del 谩ngulo de paso de todas las palas del rotor principal; cuando se baja, se produce una disminuci贸n simult谩nea e igual del 谩ngulo de paso. (Todo sobre Helic贸pteros)
Esto se hace a trav茅s de una serie de enlaces mec谩nicos y la cantidad de movimiento en la palanca colectiva determina la cantidad de cambio de paso de las palas. Un control de fricci贸n ajustable ayuda a evitar un movimiento de paso colectivo involuntario. (Todo sobre Helic贸pteros)
El cambio del 谩ngulo de paso de las palas modifica el 谩ngulo de incidencia de cada una de ellas. Con un cambio en el 谩ngulo de incidencia viene un cambio en la resistencia, que afecta a la velocidad o revoluciones por minuto (rpm) del rotor principal.
A medida que aumenta el 谩ngulo de paso, aumenta el 谩ngulo de incidencia, aumenta la resistencia y disminuyen las rpm del rotor. (Todo sobre Helic贸pteros)
Al disminuir el 谩ngulo de paso, disminuye tanto el 谩ngulo de incidencia como la resistencia, mientras que las rpm del rotor aumentan.
Para mantener constantes las rpm del rotor, lo cual es esencial en las operaciones de los helic贸pteros, se requiere un cambio proporcional en la potencia para compensar el cambio en la resistencia. Esto se consigue con el control del acelerador o regulador, que ajusta autom谩ticamente la potencia del motor. (Todo sobre Helic贸pteros)
Control del acelerador - Throttle Control
La funci贸n del acelerador es regular las rpm del motor. Si el correlador o el sistema regulador no mantiene las rpm deseadas cuando se sube o baja el colectivo, o si esos sistemas no est谩n instalados, el acelerador debe moverse manualmente con el pu帽o giratorio para mantener las rpm.
En la mayor铆a de los helic贸pteros, al girar el acelerador con empu帽adura giratoria en direcci贸n contraria a la del piloto, se aumentan las rpm del motor; al girar el acelerador con empu帽adura giratoria en direcci贸n al piloto (en el sentido de las agujas del reloj) se reducen las rpm del motor. (Todo sobre Helic贸pteros)
Gobernador/Correlador - Governor/Correlator
Un regulador es un dispositivo sensor que detecta las rpm del rotor y del motor y realiza los ajustes necesarios para mantener constantes las rpm del rotor. En operaciones normales, una vez que se fijan las rpm del rotor, el regulador mantiene las rpm constantes, y no es necesario hacer ning煤n ajuste del acelerador.
Los reguladores son comunes en todos los helic贸pteros de turbina (ya que es una funci贸n del sistema de control de combustible del motor de turbina) y se utilizan en algunos helic贸pteros de pist贸n. (Todo sobre Helic贸pteros)
Un correlador es una conexi贸n mec谩nica entre la palanca colectiva y el acelerador del motor. Cuando se sube la palanca colectiva, la potencia aumenta autom谩ticamente; cuando se baja, la potencia disminuye. Este sistema mantiene las revoluciones cerca del valor deseado, pero todav铆a requiere el ajuste del acelerador para la puesta a punto. (Todo sobre Helic贸pteros)
Algunos helic贸pteros no tienen correladores o reguladores y requieren la coordinaci贸n de todos los movimientos del colectivo y del acelerador. Cuando se eleva el colectivo, hay que aumentar el acelerador; cuando se baja el colectivo, hay que disminuir el acelerador.
Al igual que con cualquier control de la aeronave, deben evitarse los grandes ajustes del cabeceo colectivo o del acelerador. Todas las correcciones deben hacerse mediante el uso de una presi贸n suave. (Todo sobre Helic贸pteros)
En los helic贸pteros de pist贸n, el paso colectivo es el control principal de la presi贸n del colector, y el acelerador es el control principal de las rpm. Sin embargo, el control del paso colectivo tambi茅n influye en las rpm, y el acelerador tambi茅n influye en la presi贸n del colector; por lo tanto, cada uno se considera un control secundario de la funci贸n del otro.
Tanto el tac贸metro (indicador de rpm) como el man贸metro del colector deben ser analizados para determinar qu茅 control utilizar. (Todo sobre Helic贸pteros)
Control de cabeceo c铆clico - Cyclic Pitch Control
El mando de cabeceo c铆clico (o simplemente "c铆clico") suele proyectarse hacia arriba desde el suelo de la cabina, entre las piernas del piloto o entre los dos asientos del piloto en algunos modelos. Este control de vuelo primario permite al piloto volar el helic贸ptero en cualquier direcci贸n de desplazamiento: hacia adelante, hacia atr谩s, hacia la izquierda y hacia la derecha. (Todo sobre Helic贸pteros)
El prop贸sito del control c铆clico de cabeceo es inclinar el plano de la trayectoria de la punta en la direcci贸n horizontal deseada. El c铆clico controla la inclinaci贸n del disco del rotor con respecto al horizonte, lo que dirige el empuje del disco del rotor para que el piloto pueda controlar la direcci贸n de desplazamiento del helic贸ptero. (Todo sobre Helic贸pteros)
El disco del rotor se inclina en la misma direcci贸n en la que se mueve el control de paso del c铆clico. Si el c铆clico se mueve hacia delante, el disco del rotor se inclina hacia delante; si el c铆clico se mueve hacia la popa, el disco se inclina hacia la popa, y as铆 sucesivamente.
Debido a que el disco del rotor act煤a como un giroscopio, los enlaces mec谩nicos para las varillas de control c铆clico est谩n aparejados de tal manera que disminuyen el 谩ngulo de cabeceo de la pala del rotor aproximadamente 90° antes de que alcance la direcci贸n de desplazamiento c铆clico y aumentan el 谩ngulo de cabeceo de la pala del rotor aproximadamente 90° despu茅s de que pase la direcci贸n de desplazamiento. (Todo sobre Helic贸pteros)
Un aumento del 谩ngulo de inclinaci贸n aumenta el AOA; una disminuci贸n del 谩ngulo de inclinaci贸n disminuye el AOA. Por ejemplo, si el c铆clico se desplaza hacia delante, el AOA disminuye cuando la pala del rotor pasa por el lado derecho del helic贸ptero y aumenta en el lado izquierdo.
Esto da lugar a una desviaci贸n m谩xima hacia abajo de la pala del rotor delante del helic贸ptero y a una desviaci贸n m谩xima hacia arriba detr谩s, lo que hace que el disco del rotor se incline hacia delante. (Todo sobre Helic贸pteros)
Pedales antitorque - Antitorque Pedals
Los pedales antitorque, situados en el suelo de la cabina junto a los pies del piloto, controlan el cabeceo y, por tanto, el empuje de las palas del rotor de cola u otro sistema antitorque.
Esta ley se aplica al fuselaje del helic贸ptero y su rotaci贸n en sentido contrario a las palas del rotor principal, a menos que se contrarreste y se controle. Para hacer posible el vuelo y compensar este par, la mayor铆a de los dise帽os de helic贸pteros incorporan un rotor anti-torque o rotor de cola. (Todo sobre Helic贸pteros)
Los pedales antitorque permiten al piloto controlar el 谩ngulo de inclinaci贸n de las palas del rotor de cola, lo que, en vuelo de avance, pone al helic贸ptero en compensaci贸n longitudinal y, en vuelo estacionario, permite al piloto girar el helic贸ptero 360°.
Los pedales antitorque est谩n conectados al mecanismo de cambio de paso de la caja de engranajes del rotor de cola y permiten aumentar o disminuir el 谩ngulo de paso de las palas del rotor de cola. (Todo sobre Helic贸pteros)
Control del rumbo - Heading Control
El rotor de cola se utiliza para controlar el rumbo del helic贸ptero durante el vuelo estacionario o al realizar giros estacionarios, as铆 como para contrarrestar el torque del rotor principal. Los giros en vuelo estacionario se denominan com煤nmente "giros a pedal". (Todo sobre Helic贸pteros)
A velocidades superiores a la sustentaci贸n traslacional, los pedales se utilizan para compensar el torque de torsi贸n para poner el helic贸ptero en compensaci贸n longitudinal, de modo que se pueda mantener el vuelo coordinado. El control c铆clico se utiliza para cambiar el rumbo haciendo un giro hacia la direcci贸n deseada. (Todo sobre Helic贸pteros)
El empuje del rotor de cola depende del 谩ngulo de paso de las palas del rotor de cola. Este 谩ngulo de paso puede ser positivo, negativo o cero. Un 谩ngulo de paso positivo tiende a mover la cola hacia la derecha.
Un 谩ngulo de paso negativo mueve la cola hacia la izquierda, mientras que con un 谩ngulo de paso cero no se produce empuje. El 谩ngulo de paso positivo m谩ximo del rotor de cola es generalmente mayor que el 谩ngulo de paso negativo m谩ximo disponible. (Todo sobre Helic贸pteros)
Esto se debe a que el prop贸sito principal del rotor de cola es contrarrestar el torque del rotor principal.
La capacidad de los rotores de cola de producir empuje hacia la izquierda (谩ngulo de paso negativo) es necesaria, porque durante la autorrotaci贸n el arrastre de la transmisi贸n tiende a desviar el morro hacia la izquierda, o en la misma direcci贸n en que gira el rotor principal. (Todo sobre Helic贸pteros)
Desde la posici贸n neutra, pisar el pedal derecho hace que el morro del helic贸ptero gui帽e hacia la derecha y la cola gire hacia la izquierda. Al pisar el pedal izquierdo se produce el efecto contrario: el morro del helic贸ptero gui帽a hacia la izquierda y la cola oscila hacia la derecha. (Todo sobre Helic贸pteros)
Con los pedales antitorque en posici贸n neutral, el rotor de cola tiene un 谩ngulo de cabeceo positivo medio. En paso positivo medio, el empuje del rotor de cola es aproximadamente igual al torque del rotor principal durante el vuelo de crucero, por lo que el helic贸ptero mantiene un rumbo constante en vuelo nivelado. (Todo sobre Helic贸pteros)
| RPM | Presi贸n del colector | Soluci贸n |
| BAJA (Low) | BAJA (Low) | Aumentando el acelerador se incrementa la presi贸n del colector y las rpm. |
| BAJA (Low) | ALTA (High) | Bajar el paso del colectivo disminuye la presi贸n del colector y aumenta las rpm. |
| ALTA (High) | BAJA (Low) | Aumentar el paso del colectivo aumenta la presi贸n del colector y disminuye las rpm. |
| ALTA (High) | ALTA (High) | La reducci贸n del acelerador disminuye la presi贸n del colector y las rpm. |
En muchos helic贸pteros de un solo rotor se utiliza una aleta vertical o estabilizador para ayudar a controlar el rumbo. La aleta est谩 dise帽ada para optimizar la estabilidad direccional en vuelo con un ajuste de empuje cero del rotor de cola.
El tama帽o de la aleta es crucial para este dise帽o. Si la superficie es demasiado grande, el empuje del rotor de cola puede quedar bloqueado. El control de la direcci贸n ser铆a m谩s dif铆cil a velocidades del aire m谩s lentas y en el vuelo estacionario, y la aleta vertical se pondr铆a en posici贸n de veleta. (Todo sobre Helic贸pteros)
Los helic贸pteros dise帽ados con rotores t谩ndem no tienen un rotor antitorque. El helic贸ptero est谩 dise帽ado con ambos sistemas de rotores girando en direcciones opuestas para contrarrestar el torque en lugar de un rotor de cola.
Los pedales antitorque se utilizan para el control direccional de la aeronave durante el vuelo, as铆 como durante el rodaje con el tren delantero fuera del suelo. (Todo sobre Helic贸pteros)
En los sistemas de rotores entrelazados, que son un conjunto de dos rotores que giran en direcciones opuestas con cada m谩stil del rotor montado en el helic贸ptero con un ligero 谩ngulo respecto al otro, de modo que las palas se entrelazan sin colisionar.
y en los sistemas de rotores coaxiales, que son un torque de rotores montados uno encima del otro en el mismo eje y que giran en direcciones opuestas, los pedales de direcci贸n controlan el rumbo del helic贸ptero mientras est谩 en vuelo estacionario desequilibrando el torque entre los rotores, permitiendo que el torque gire el helic贸ptero. (Todo sobre Helic贸pteros)
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Handbook - FAA-H-8083-21B) y manuales de instrucci贸n de
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