Autorrotacion

AUTORROTACIÓN
La autorrotación asegura a estos aparatos la capacidad de aterrizar con seguridad en caso de falla del motor.
Durante el vuelo normal, el rotor de un helicóptero gira gracias al motor. Cuando el motor falla algunas otras fuerzas deben ser usadas para mantener las RPM y así lograr un aterrizaje sin problemas.
El flujo del aire durante el descenso del helicóptero provee la energíapara vencer la resistencia de la pala y girar el rotor. Cuando el helicóptero está descendiendo de esta forma, se dice que está en autorrotación. En efecto, el piloto entrega altitud, en un rango controlado, a cambio de mantener las RPM del rotor. Dicho de otra manera, el helicóptero tiene energía potencial en virtud de su altitud. Al comenzar el descenso, la energía potencial se transforma enenergía cinética, almacenada en el giro del rotor. El piloto utiliza esa energía cinética para amortiguar el aterrizaje cuando está cerca del suelo.
La mayoría de las autorrotaciones son ejecutadas con velocidad hacia adelante. A los fines de la explicación, vamos a utilizar una autorrotación sin desplazamiento hacia adelante y con viento en calma (la fácil primero). Bajo estas condiciones, lasfuerzas que hacen que las palas giren, son iguales para todas, sin importar su posición (pala que retrocede o que avanza). Por la tanto, la disimetría de la sustentación, en este caso, no influye, siendo considerada más adelante.
Durante una autorrotación vertical, el disco del rotor está dividido en tres regiones claramente marcadas como podrán observar en la siguiente figura:
[pic]
La zonapintada de azul es la que llamamos "Zona de Resistencia", se ubica cerca de la puntera de las palas y abarca un área de alrededor de un 30 % del radio. La Fuerza Aerodinámica en esta región está inclinada ligeramente detrás del eje de rotación. Esto da por resultado en una fuerza de resistencia que tiende a disminuir la rotación de las palas.
La Zona Autorrotativa, representada en color verde, seencuentra normalmente entre el 25% y el 70% del radio del rotor. La Fuerza Aerodinámica en esta región se ubica ligeramente hacia adelante del eje de rotación, resultando con esto en un "empuje" que tiende a acelerar la rotación de las palas.
La tercer región, representada en color rojo, es la Región de Pérdida, normalmente ubicada desde el centro del rotor hasta un 25% del mismo. Esta zona operasobre el ángulo de ataque de la pérdida de sustentación, causando resistencia que tiende a "frenar" a la pala.
La siguiente figura nos muestra lo expresado anteriormente:
[pic]
Los vectores de las fuerzas son diferentes en cada región, debido a que el viento relativo es menor en la raíz de la pala que en la puntera. La combinación del flujo de aire a través del rotor y el viento relativo por larotación produce diferentes posiciones de la fuerza aerodinámica con respecto al eje de rotación.
Como ya dijimos anteriormente, en la zona de resistencia, la fuerza aerodinámica se encuentra desplazada hacia atrás del eje de rotación. Las medidas de esta zona varían con la posición del pitch, el rango de descenso y las RPM del rotor. Cuando el piloto toma acción para corregir las RPM, cambiar elángulo de las palas o variar el rango de descenso, lo que hace es cambiar las medidas de este área.
Entre la zona de resistencia y la zona autorrotativa se encuentra un punto, en el cual, la fuerza aerodinámica se encuentra perpendicular al eje de rotación (punto B en la figura), al que llamamos punto de equilibrio. Sustentación y resistencia son producidas en este punto, pero su efecto no genera niaumento ni disminución en la rotación de las palas. El punto "D" también es un punto de equilibrio.
El área "C" es a la que llamamos "Zona Autorrotativa", zona en la cual se generan las fuerzas para hacer girar al rotor. La fuerza Aerodinámica se encuentra inclinada hacia adelante del eje de rotación, produciendo una aceleración continua.
AERODINÁMICA DE LA AUTORROTACIÓN CON VELOCIDAD
Las...