Teoría Tecnología aeroespacial

TEMA 26. PRINCIPIOS DEL VUELO Y ACTUACIONES

DE LOS HELICÓPTEROS



Teoría de cantidad de movimiento en vuelo a punto fijo

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Vuelo ascendente o axial

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Actuaciones en vuelo deavance

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VUELO A PUNTO FIJO
Recordando la teoría de cantidad de movimiento de la hélice (Tema 13), el vuelo a punto fijo
de un helicóptero introduce las siguientes ligadurasentre la tracción, T, densidad, ρ,
velocidad inducida, vi0, superficie del disco actuador, gasto másico y potencia inducida, Pi0

En vuelo a punto fijo, v=0, se tiene

T



T  m 2 vi 0vi0



m   A vi 0

T  2  A vi 0 2
Pi 0  T vi 0  2  A vi 03
2 vi0

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APLICACIÓN PARA VUELO A PUNTO FIJO

Imaginemos un helicóptero de 2000 kg de peso, con unrótor de 10 m de diámetro, que
pretende volar a punto fijo a nivel del mar. La velocidad inducida será

2000  9.8
vi 0 

10.1m / s
2 A
2 1.225  78.54
T

El gasto másico queatraviesa el rótor es de 972.1 kg/s
Y la potencia inducida ideal del vuelo a punto fijo Pi0 = T vi0 = 197600 W = 197.6 W

Si, por ejemplo, el helicóptero vuela a punto fijo a 3000 m de altitud, donde ladensidad es el
74.2% de la de nivel del mar, las magnitudes anteriores serían vi0 = 11.72 m/s, gasto másico
de 836.4kg/s y Pio = 229.7 kW.

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VUELO AXIAL ASCENDENTE
Cuandoel rótor vuela axialmente hacia arriba, se aprovecha la propia velocidad vertical
ascendente, vz, para que pase el gasto másico por el plano del rótor y se genere la tracción
necesaria. Lasecuaciones quedan


T  m 2 vi



m   A vi  vc 

vi20  vi vi  vc 

Pid  T vi  vz   Pi  Pc

Donde Pid es la potencia ideal del rótor y se ha eliminado el 0 de los subíndices alno ser
vuelo a punto fijo. El término Pi sigue siendo la potencia inducida y el Pc se denomina
potencia para el ascenso o subida (la c procede de «climb» en inglés). En un rótor real, la
potencia...