Helicóptero: Emergencias y Riesgos - Helicopter Emergencies and Hazards
Autorrotación - Autorotation
En un helicóptero, el descenso autorrotativo es una maniobra en la que el motor se desacopla del disco del rotor principal y las palas del rotor son impulsadas únicamente por el flujo de aire ascendente a través del rotor. En otras palabras, el motor deja de suministrar potencia al rotor principal. (Todo sobre Helicópteros)
La razón más común para una autorrotación es el fallo del motor o de la línea de transmisión, pero la autorrotación también puede llevarse a cabo en el caso de un fallo completo del rotor de cola, ya que prácticamente no se produce ningún torque en una autorrotación.
En ambos casos, el mantenimiento ha sido a menudo un factor que ha contribuido al fallo. Los fallos del motor también son causados por la contaminación o el agotamiento del combustible, lo que da lugar a una autorrotación forzada. (Todo sobre Helicópteros)
Control de las RPM - RPM Control
Las revoluciones del rotor en los sistemas de rotor de baja inercia se han estudiado en evaluaciones de vuelo en simulador que indican que la aplicación simultánea del cíclico de popa, el colectivo descendente y la alineación con el viento relativo (trim) en una amplia gama de velocidades del aire, incluidas las velocidades de crucero, es fundamental para todas las operaciones durante la entrada de una autorrotación. (Todo sobre Helicópteros)
Debe consultarse el Manual de Vuelo de Rotor (RFM) aplicable para determinar el procedimiento o procedimientos apropiados para entrar en autorrotación de forma segura.
Esto es de vital importancia ya que el procedimiento(s) para entrar en autorrotación de forma segura puede variar con marcas y/o modelos específicos de helicópteros. En este punto, es necesario hacer un análisis básico de la aerodinámica y las entradas de control de los sistemas de un solo rotor. (Todo sobre Helicópteros)
Autorrotación en línea recta - Straight In Autorotation
Una autorrotación en línea recta es aquella que se realiza desde la altitud sin giros. Los vientos tienen un gran efecto en una autorrotación. Los vientos fuertes en contra hacen que el ángulo de planeo sea más pronunciado debido a la menor velocidad de avance. Por ejemplo, si el helicóptero mantiene 60 KIAS y la velocidad del viento es de 15 nudos, entonces la velocidad de avance es de 45 nudos. (Todo sobre Helicópteros)
El ángulo de descenso será mucho más pronunciado, aunque la velocidad de descenso siga siendo la misma. La velocidad de aterrizaje y el recorrido resultante dependen de la velocidad de aterrizaje y de la cantidad de desaceleración. Cuanto mayor sea el grado de desaceleración, o flare, y cuanto más tiempo se mantenga, más lenta será la velocidad de aterrizaje y más corto el recorrido en tierra. (Todo sobre Helicópteros)
Se debe tener precaución en este punto, ya que el rotor de cola será el componente del helicóptero más cercano al suelo. Si la sincronización no es correcta y no se establece una actitud de aterrizaje en el momento adecuado, el rotor de cola puede entrar en contacto con el suelo provocando un momento de cabeceo hacia delante del morro y posibles daños en el helicóptero. (Todo sobre Helicópteros)
Autorrotación con giros - Autorotation with Turns
Se pueden realizar giros (o una serie de giros) durante la autorrotación para facilitar el aterrizaje con viento o para evitar obstáculos. Los giros durante la autorrotación deben hacerse con antelación para que el resto de la autorrotación se vuele de forma idéntica a una autorrotación en línea recta.
Los giros más comunes en una autorrotación son 90 grados y 180 grados. La siguiente técnica describe una autorrotación con un giro de 180 grados. (Todo sobre Helicópteros)
Práctica de autorrotación con recuperación de potencia - Practice Autorotation with a Power Recovery
La recuperación de potencia se utiliza para terminar las autorrotaciones de práctica en un punto anterior a la toma de contacto real. Después de la recuperación de energía, se puede realizar un aterrizaje o iniciar un giro. (Todo sobre Helicópteros)
Practicar el fallo de potencia en un vuelo estacionario - Practicing Power Failure in a Hover
El fallo de potencia en vuelo estacionario, también llamado autorrotación en vuelo estacionario, se practica para que el piloto pueda responder automáticamente a la parada del motor o a otras emergencias en vuelo estacionario. Las técnicas discutidas en esta sección son para helicópteros con un disco de rotor en sentido contrario a las agujas del reloj y un rotor antitorque. (Todo sobre Helicópteros)
Estado de anillo de vórtice - Vortex Ring State
El estado de anillo de vórtice (anteriormente referido como asentamiento con potencia) describe una condición aerodinámica en la que un helicóptero puede estar en un descenso vertical con un 20 por ciento hasta la potencia máxima aplicada, y poco o ningún rendimiento de ascenso. El término "settling-with-power" (asentamiento con potencia) proviene del hecho de que el helicóptero sigue asentándose aunque se aplique toda la potencia del motor. (Todo sobre Helicópteros)
En una maniobra normal de efecto fuera del suelo (OGE), el helicóptero es capaz de permanecer inmóvil impulsando una gran masa de aire hacia abajo a través del rotor principal. Una parte del aire se recircula cerca de las puntas de las palas, enroscándose desde la parte inferior del disco del rotor y volviendo a unirse al aire que entra en el rotor por la parte superior.
Este fenómeno es común a todos los perfiles aéreos y se conoce como vórtices de punta. Los vórtices de punta generan resistencia y degradan la eficiencia del perfil aerodinámico. (Todo sobre Helicópteros)
Mientras los vórtices de punta sean pequeños, su único efecto es una pequeña pérdida de eficiencia del rotor. Sin embargo, cuando el helicóptero comienza a descender verticalmente, se asienta en su propia corriente descendente, lo que aumenta enormemente los vórtices de punta. En este estado de anillo de vórtices, la mayor parte de la potencia desarrollada por el motor se desperdicia en hacer circular el aire en forma de rosquilla alrededor del rotor. (Todo sobre Helicópteros)
Pérdida de las palas en retroceso - Retreating Blade Stall
En vuelo de avance, el flujo de aire relativo a través del disco del rotor principal es diferente en el lado de avance y en el de retroceso. El flujo de aire relativo sobre el lado de avance es mayor debido a la velocidad de avance del helicóptero, mientras que el flujo de aire relativo en el lado de retroceso es menor. Esta disimetría de la sustentación aumenta a medida que aumenta la velocidad de avance. (Todo sobre Helicópteros)
Para generar la misma cantidad de sustentación en el disco del rotor, la pala que avanza aletea hacia arriba mientras que la pala que retrocede aletea hacia abajo. Esto hace que el AOA disminuya en la pala que avanza, lo que reduce la sustentación, y aumente en la pala que retrocede, lo que aumenta la sustentación. En algún momento, al aumentar la velocidad de avance, la baja velocidad de la pala de retroceso y su elevado AOA provocan una pérdida de sustentación. (Todo sobre Helicópteros)
Resonancia en el suelo - Ground Resonance
Los helicópteros con rotores articulados (normalmente diseños con tres o más palas del rotor principal) están sujetos a la resonancia en tierra, un fenómeno de vibración destructiva que se produce a ciertas velocidades del rotor cuando el helicóptero está en tierra. La resonancia en tierra es un problema de diseño mecánico que resulta de que el fuselaje del helicóptero tiene una frecuencia natural que puede intensificarse por un rotor desequilibrado. (Todo sobre Helicópteros)
El disco del rotor desequilibrado vibra a la misma frecuencia (o a un múltiplo de la misma) de la frecuencia de resonancia del fuselaje, y la oscilación armónica aumenta porque el motor está añadiendo potencia al sistema, incrementando la magnitud (amplitud) de las vibraciones hasta que la estructura o estructuras fallan. Esta condición puede hacer que un helicóptero se autodestruya en cuestión de segundos. (Todo sobre Helicópteros)
Vuelco dinámico - Dynamic Rollover
Un helicóptero es susceptible de sufrir una tendencia a rodar lateralmente, denominada vuelco dinámico, cuando está en contacto con la superficie durante los despegues o aterrizajes. Para que se produzca el vuelco dinámico, algún factor debe hacer que el helicóptero ruede o pivote alrededor de un patín o de una rueda del tren de aterrizaje, hasta que se alcance su ángulo de vuelco crítico.
El ángulo en el que se produce el vuelco dinámico varía en función del tipo de helicóptero. Entonces, más allá de este punto, el empuje del rotor principal continúa el balanceo y la recuperación es imposible.
Una vez alcanzado este ángulo, el cíclico no tiene suficiente rango de control para eliminar el componente de empuje y convertirlo en sustentación. Si se sobrepasa el ángulo crítico de vuelco, el helicóptero rueda de lado independientemente de las correcciones cíclicas realizadas. (Todo sobre Helicópteros)
Condiciones de baja G y golpes de mástil - Low-G Conditions and Mast Bumping
"G" es una abreviatura de la aceleración debida a la gravedad terrestre. Una persona de pie en el suelo o sentada en una aeronave en vuelo nivelado experimenta una G. Una aeronave en un giro cerrado y con el piloto presionado en el asiento experimenta más de una G o condiciones de alta G.
Una persona que comienza a descender en un ascensor o que baja por una pista empinada en una montaña rusa experimenta menos de una G o condiciones de baja G. La mejor manera de que un piloto reconozca la G baja es una sensación de ingravidez similar a la del comienzo de un viaje hacia abajo en un ascensor. (Todo sobre Helicópteros)
RPM del rotor bajas y pérdida del rotor - Low Rotor RPM and Rotor Stall
Las revoluciones del rotor son un parámetro de importancia crítica para todas las operaciones del helicóptero. Al igual que los aviones no volarán por debajo de una determinada velocidad del aire, los helicópteros no volarán por debajo de unas determinadas rpm del rotor. Los rangos seguros de rpm del rotor están marcados en el tacómetro del helicóptero y especificados en el RFM.
Si el piloto permite que las rpm del rotor caigan por debajo del rango de funcionamiento seguro, el helicóptero se encuentra en una situación de bajas rpm. Si las rpm del rotor siguen cayendo, el rotor acabará por entrar en pérdida. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo del sistema antitorque - Antitorque System Failure
Los fallos del sistema antitorque suelen ser de dos tipos. Una es el fallo de la parte de accionamiento del disco del rotor de cola que provoca una pérdida completa de antitorque. La otra categoría abarca los fallos de control mecánico que impiden al piloto cambiar o controlar el empuje del rotor de cola aunque éste siga proporcionando empuje antitorque. (Todo sobre Helicópteros)
Aterrizaje Pedal izquierdo atascado - Landing Stuck Left Pedal
Un pedal izquierdo atascado (ajuste de alta potencia), que podría experimentarse durante el despegue o las condiciones de ascenso, da lugar a la guiñada izquierda de la nariz del helicóptero cuando se reduce la potencia. Si se suelta el acelerador y se entra en autorrotación, la situación empeora.
El perfil de aterrizaje para un pedal izquierdo atascado se describe mejor como un ángulo de aproximación de normal a pronunciado para llegar a una altura del tren de aterrizaje de aproximadamente 2-3 pies por encima de la zona de aterrizaje prevista a medida que se pierde la sustentación de traslación. El ángulo más pronunciado permite un ajuste de potencia más bajo durante la aproximación y asegura que la nariz permanezca a la derecha. (Todo sobre Helicópteros)
Aterrizaje, Atascamiento del neutro o del pedal derecho - Landing Stuck Neutral or Right Pedal
El perfil de aterrizaje para un neutro atascado o un pedal derecho atascado es una aproximación de baja potencia que termina con un aterrizaje en marcha o con rodillo. El perfil de aproximación puede describirse mejor como un ángulo de aproximación poco profundo a normal para llegar aproximadamente a 2-3 pies de altura del tren de aterrizaje sobre el área de aterrizaje prevista con una velocidad aérea mínima para el control direccional. La velocidad mínima es la que impide que el morro siga guiando hacia la derecha. (Todo sobre Helicópteros)
Pérdida de eficacia del rotor de cola (LTE) - Loss of Tail Rotor Effectiveness (LTE)
La pérdida de eficacia del rotor de cola (LTE) o una guiñada imprevista se define como una guiñada rápida y no controlada hacia la pala que avanza y que no cede por sí misma. Puede provocar la pérdida de la aeronave si no se controla. Es muy importante que los pilotos entiendan que la LTE está causada por una interacción aerodinámica entre el rotor principal y el rotor de cola y no por un fallo mecánico.
Algunos tipos de helicópteros son más propensos a encontrar LTE debido al empuje normal de certificación producido por tener un rotor de cola que, aunque cumple con los estándares de certificación, no siempre es capaz de producir el empuje adicional demandado por el piloto. (Todo sobre Helicópteros)
Interferencia del disco del rotor principal (285-315°) - Main Rotor Disk Interference (285–315°)
Los vientos a velocidades de 10-30 nudos desde el frente izquierdo hacen que el vórtice del rotor principal sea arrastrado hacia el rotor de cola por el viento relativo. Este vórtice del disco del rotor principal hace que el rotor de cola funcione en un entorno extremadamente turbulento.
Durante un giro a la derecha, el rotor de cola experimenta una reducción del empuje al entrar en la zona del vórtice del disco del rotor principal. La reducción del empuje del rotor de cola proviene de los cambios de flujo de aire experimentados en el rotor de cola cuando el vórtice del disco del rotor principal se mueve a través del disco del rotor de cola. (Todo sobre Helicópteros)
Estabilidad de la veleta (120-240°) - Weathercock Stability (120–240°)
En esta región, el helicóptero intenta hacer veleta, o veleta, con la nariz hacia el viento relativo. A menos que se haga una entrada de pedal de resistencia, el helicóptero inicia un giro lento y sin mando hacia la derecha 11-21 o hacia la izquierda, dependiendo de la dirección del viento.
Si el piloto permite que se desarrolle una tasa de guiñada hacia la derecha y la cola del helicóptero se mueve hacia esta región, la tasa de guiñada puede acelerarse rápidamente. Para evitar la aparición de la LTE en esta condición de viento en contra, es imperativo mantener un control positivo de la tasa de guiñada y dedicar toda la atención a volar el helicóptero. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo del eje de transmisión principal o del embrague - Main Drive Shaft or Clutch Failure
El eje de transmisión principal, situado entre el motor y la transmisión del rotor principal, proporciona la potencia del motor a la transmisión del rotor principal. En algunos helicópteros, especialmente los que tienen motores de pistón, se utiliza una correa de transmisión en lugar de un eje de transmisión.
Un fallo del embrague del eje de transmisión o de la correa tiene el mismo efecto que un fallo del motor, porque ya no se proporciona potencia al rotor principal y debe iniciarse una autorrotación. Sin embargo, hay algunas diferencias que deben tenerse en cuenta. Si el eje de transmisión o la correa se rompen, la falta de carga en el motor resulta en un exceso de velocidad. En este caso, hay que cerrar el acelerador para evitar más daños. (Todo sobre Helicópteros)
En algunos helicópteros, el sistema de accionamiento del rotor de cola sigue siendo alimentado por el motor aunque se rompa el eje de transmisión principal. En este caso, cuando el motor se descarga, puede producirse un exceso de velocidad del rotor de cola. Si esto ocurre, cierre el acelerador inmediatamente y entre en autorrotación. El piloto debe conocer el sistema específico del helicóptero y los modos de fallo. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo hidráulico - Hydraulic Failure
Muchos helicópteros incorporan el uso de actuadores hidráulicos para superar las altas fuerzas de control. Un sistema hidráulico consta de actuadores, también llamados servos, en cada mando de vuelo; una bomba, que suele ser accionada por la transmisión del rotor principal; y un depósito para almacenar el fluido hidráulico. Un interruptor en la cabina puede apagar el sistema, aunque se deja encendido en condiciones normales. Puede instalarse un indicador de presión en la cabina para controlar el sistema. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo del regulador o del control de combustible - Governor or Fuel Control Failure
Los reguladores y las unidades de control de combustible ajustan automáticamente la potencia del motor para mantener las rpm del rotor cuando se cambia el paso colectivo. Si el regulador o la unidad de control de combustible fallan, cualquier cambio en el paso colectivo requiere un ajuste manual del acelerador para mantener las rpm correctas.
En el caso de un fallo del lado de alta, las rpm del motor y del rotor tienden a aumentar por encima del rango normal debido a que el motor recibe la orden de suministrar demasiada potencia. Si las rpm no pueden reducirse y controlarse con el acelerador, cierre el acelerador y entre en autorrotación.
Si el fallo está en el lado bajo, se permite que la potencia del motor baje por debajo del colectivo y puede que no se alcancen las rpm normales, incluso si se controla el acelerador manualmente. (Todo sobre Helicópteros)
En este caso, hay que bajar el colectivo para mantener las rpm del rotor. Se puede realizar un aterrizaje en marcha o rodando si el motor puede mantener suficientes rpm del rotor. Si la potencia es insuficiente, entre en autorrotación.
Como se ha dicho anteriormente, antes de responder a cualquier tipo de fallo mecánico, los pilotos deben confirmar que las rpm del rotor no responden a las entradas de control de vuelo. Si las rpm del rotor pueden mantenerse en el rango de funcionamiento verde, el fallo está en el instrumento y no en la mecánica. (Todo sobre Helicópteros)
Vibración anormal - Abnormal Vibration
Con las muchas piezas giratorias que se encuentran en los helicópteros, algunas vibraciones son inherentes. Un piloto necesita entender la causa y el efecto de las vibraciones del helicóptero porque las vibraciones anormales causan un desgaste prematuro de los componentes y pueden incluso provocar un fallo estructural.
Con la experiencia, un piloto aprende qué vibraciones son normales y cuáles son anormales y entonces puede decidir si continuar el vuelo es seguro o no. Las vibraciones de los helicópteros se clasifican en baja, media y alta frecuencia. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo de un motor - Single Engine Failure
Cuando un motor ha fallado, el helicóptero a menudo puede mantener la altitud y la velocidad del aire hasta que se pueda seleccionar un lugar de aterrizaje adecuado. Que esto sea posible depende de variables combinadas como el peso de la aeronave, la altitud de densidad, la altura sobre el suelo, la velocidad del aire, la fase de vuelo y la capacidad de un solo motor.
El tiempo de respuesta ambiental y la técnica de control pueden ser factores adicionales. Hay que tener cuidado para identificar correctamente el motor que funciona mal, ya que no hay una guiñada reveladora como ocurre en la mayoría de los aviones multimotor. Apagar el motor equivocado puede ser desastroso. (Todo sobre Helicópteros)
Incluso cuando se vuelan helicópteros bimotores, las revoluciones del rotor deben mantenerse a toda costa, porque se ha documentado que la contaminación del combustible es la causa de que ambos motores fallen en vuelo. (Todo sobre Helicópteros)
Fallo de dos motores - Dual Engine Failure
Las características de vuelo y las respuestas de control requeridas por los miembros de la tripulación después de un fallo de dos motores son similares a las de un descenso normal con motor. Se puede mantener el control total del helicóptero durante el descenso en autorrotación.
En autorrotación, a medida que la velocidad del aire aumenta por encima de 70-80 KIAS, la velocidad de descenso y la distancia de planeo aumentan significativamente. A medida que la velocidad del aire disminuye por debajo de los 60 KIAS aproximadamente, la velocidad de descenso aumenta y la distancia de planeo disminuye. (Todo sobre Helicópteros)
Procedimientos de pérdida - Lost Procedures
Los pilotos se pierden mientras vuelan por una variedad de razones, como la desorientación, el sobrevuelo de un territorio desconocido o una visibilidad lo suficientemente baja como para que el terreno conocido resulte desconocido. Cuando un piloto se pierde, la primera orden del día es volar la aeronave; la segunda es implementar los procedimientos de pérdida.
Tenga en cuenta que la carga de trabajo del piloto será alta, y que será necesaria una mayor concentración. Si se pierde, recuerde siempre buscar los peligros prácticamente invisibles, como los cables, buscando sus estructuras de soporte, como postes o torres, que casi siempre están cerca de las carreteras. (Todo sobre Helicópteros)
Vuelo VFR en condiciones meteorológicas instrumentales - VFR Flight into Instrument Meteorological Conditions
Los helicópteros, a diferencia de los aviones, generalmente operan bajo las Reglas de Vuelo Visual (VFR) y requieren que los pilotos mantengan el control de la aeronave mediante señales visuales. Sin embargo, cuando las condiciones meteorológicas imprevistas conducen a la degradación de la visibilidad, el piloto puede correr un mayor riesgo de vuelo inadvertido en condiciones meteorológicas por instrumentos (IIMC).
Durante un encuentro con las IIMC, el piloto puede no estar preparado para la pérdida de la referencia visual, lo que resulta en una capacidad reducida para continuar el vuelo seguro. Las IIMC son una emergencia que pone en peligro la vida de cualquier piloto. (Todo sobre Helicópteros)
Para capturar estos eventos IIMC, el Equipo de Seguridad de la Aviación Comercial (CAST) y el Equipo de Taxonomía Común (CICTT) de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) categorizan esta ocurrencia como Vuelo Intencionado en Condiciones Meteorológicas por Instrumentos (UIMC). Este término también es reconocido por la Junta Nacional de Seguridad del Transporte (NTSB) y la Administración Federal de Aviación (FAA).
Se utiliza para clasificar los sucesos (accidentes e incidentes) a un alto nivel para mejorar la capacidad de centrarse en los problemas de seguridad comunes y completar el análisis de los datos en apoyo de las iniciativas de seguridad. (Todo sobre Helicópteros)
Equipo de emergencia y de supervivencia - Emergency Equipment and Survival Gear
Tanto Canadá como Alaska exigen que los pilotos lleven equipo de supervivencia. Lleve siempre equipo de supervivencia cuando vuele sobre terrenos escarpados y desolados. Los elementos sugeridos en la figura dependen tanto del clima como del terreno. El piloto también debe tener en cuenta el espacio de almacenamiento que tiene el helicóptero y cómo el equipo que lleva afecta al peso y al equilibrio general del helicóptero. (Todo sobre Helicópteros)
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Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Helicopter Flying Handbook - FAA-H-8083-21B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.
