Los Fundamientos Físicos Del Helicóptero

Los fundamentos físicos del helicóptero

Para explicar bien porqué un helicóptero se mantiene suspendido en el aire, primero hay que explicar el porqué de un avión. El vuelo de un avión se rige, principalmente, por la acción de cuatro fuerzas: impulso, sustentación, peso y resistencia.
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Una variación de cualquiera de estas fuerzas producirá un cambio en su trayectoria. Veamos como actúancada una de las fuerzas. El impulso: es producido por el motor. A medida que el motor hace girar la hélice, el aire es lanzado hacia atrás generando un impulso que provoca que el avión sea lanzado hacia delante. El peso: hace referencia al efecto de la gravedad sobre el modelo. La gravedad tira constantemente del aparato hacia el suelo. La resistencia: es la oposición que el aeromodelo debe desuperar para ser lanzado hacia delante. La sustentación: es la fuerza más difícil de entender y constituyó un misterio hasta el siglo XVIII hasta que el matemático Daniel Bernoulli descubrió que con la presión, un fluido en movimiento varia con su velocidad. Este hecho determina que haya una presión menor sobre la parte superior del ala y mayor en la parte inferior, En consecuencia, la mayor presiónexistente debajo de ala empuja el ala hacia arriba provocando su sustentación.
Explicación gráfica del efecto Bernoulli
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No importa quien se mueva
Entendido todo esto, deducimos que para que el ala haga algún efecto, tiene que haber un aire que la recorra y para eso damos fuerza de empuje con el motor. Así, hacemos que el ala no se mueva y que, ella misma se encuentre con elaire que la recorrerá. Pero, ¿qué pasaría si quisiéramos hacer las cosas al revés, es decir que fuera el ala la que fuera a picar con el aire? ¿Es posible? . La respuesta es si. No importa quien se mueva si el ala, el aire o los dos a la vez, lo importante es que por el ala fluya aire. Para que el ala vaya a buscar el aire sin impulso tendremos que hacer que el ala describa una trayectoria circularen el aerodino. Y con esta solución nace el helicóptero. Una máquina que no tiene referencias en la naturaleza.
El funcionamiento del helicóptero
A grandes rasgos se basa en dos curvas exponenciales: la curva de motor y la curva de paso. Cuando damos "gas" al helicóptero, lo que estamos haciendo realmente es subir la curva de motor y a la vez subir la de paso. Eso se ve traducido en que elmotor sube de vueltas, por tanto las palas giran a más revoluciones y en que dichas palas incrementan su ángulo de ataque respecto a la horizontal para picar con más superficie de aire. Obviamente contra más ángulo y más revoluciones más subirá el helicóptero. Para que el helicóptero suba tendremos que coordinar adecuadamente las dos curvas. Si tenemos demasiadas revoluciones y poco ángulo el motorirá sobrerevolucionado con lo que pueden salir las palas disparadas. y si pasa al revés el motor se puede ahogar al no tener suficiente potencia para picar con tanta superficie de fluido. Hace falta remarcar que diferentes variaciones de ángulo llevarán implícita una variación de potencia del motor para precisamente poder seguir manteniendo esas revoluciones constantes.
El antipar
El problema delhelicóptero es que cuando giran las palas generan una fuerza par que hace que el helicóptero gire en sentido contrario a las palas del helicóptero. Para solucionar este problema se instala en la cola del helicóptero un par o dos pares de palas pequeñas que generen aire en dirección contraria al giro del helicóptero. Esta solución ha evolucionado a lo largo de los años hasta hoy en día, en que se haconseguido substituir el punto débil del helicóptero por una boca de aire, situada también en la cola, de la cual naturalmente sale aire a gran velocidad.
Bisagras de batimiento
Unas bisagras especiales, llamadas bisagras de batimiento, permiten a la pala absorber las diferencias de flujo de modo que el empuje es uniforme y el helicóptero no se balancea. Según gira el rotor, la pala que...