En nuestro blog, hemos hablado de diversos temas, desde procedimientos o actividades del sector, aspectos administrativos esenciales para la organización, la seguridad operacional como eje, datos históricos, aspectos sobre el mantenimiento de aeronaves, entre otros.
Pero nos faltaba tratar uno en particular, que es fundamental abarcar; conocer a groso modo cómo vuela un helicóptero. Es por eso que en este nuevo post, nuestro colaborador, el Ingeniero Aeronáutico Santiago Bedoya, nos explica conceptos y aspectos que originan la elevación de un helicóptero.
Para responder a la pregunta de cómo vuela esta aeronave, se tiene que tener primero en cuenta que, sobre un helicóptero, al igual que en una aeronave de ala fija (avión), actúan 4 fuerzas fundamentales durante el vuelo: peso, sustentación, empuje y arrastre.
El peso es la fuerza con la que la tierra atrae el helicóptero hacia abajo, la sustentación es la fuerza que levanta al helicóptero, es decir, la fuerza que se opone al peso y le permite volar, el empuje es la fuerza que mueve el helicóptero hacia adelante y el arrastre es la fuerza que se opone al movimiento del helicóptero.
La gran diferencia entre una aeronave de ala fija (avión) y una aeronave de ala rotatoria (helicóptero) es la forma como se generan las fuerzas de sustentación y empuje. En el avión, la sustentación se genera por las alas, cuando éste avanza a través del aire; mientras que el empuje es generado por el motor. En un helicóptero, el rotor principal es el que produce la fuerza de sustentación y a la vez, la fuerza de empuje.
Para lograr mover el helicóptero, el piloto lo inclina ligeramente en la dirección que quiere moverse, para hacer que la sustentación generada por el rotor se incline y genere una fuerza resultante que hace mover la aeronave. Un ejemplo, imaginen un péndulo, donde el rotor principal es la cuerda del péndulo y el resto del helicóptero es lo que está al final de la cuerda; cuando la cuerda se mueve en alguna dirección, el péndulo sigue la misma dirección del movimiento de la cuerda. Para ejemplificar, mirar la siguiente imagen:
Según lo anterior, se puede evidenciar que el motor en un helicóptero, a diferencia del motor en un avión, no se utiliza para generar empuje, se utiliza para impulsar el rotor principal y el rotor de cola y generar las fuerzas necesarias para levantar y controlar la aeronave.
El motor se conecta a los rotores principales a través de ejes y cajas de engranajes, también llamadas transmisiones, es así como se transmite la potencia mecánica necesaria para impulsar los rotores.
Otra gran diferencia entre un avión y un helicóptero es el ya mencionado rotor de cola, el cual se aprecia usualmente en la parte trasera de la mayoría de helicópteros comerciales. La función principal del rotor de cola es contrarrestar el momento que genera el rotor principal sobre el fuselaje mientras el rotor está girando.
Lo anterior se presenta de acuerdo con la tercera ley de Newton, para toda acción existe una reacción de igual magnitud, pero en sentido contrario. Esto se presenta en los helicópteros ya que, al impulsar el rotor principal para girar en un sentido, el rotor a su vez impulsa el fuselaje a girar en el sentido contrario.
Para contrarrestar este efecto, el rotor de cola genera una fuerza sobre el fuselaje, de esta manera evita que gire y así se mantiene la aeronave en la dirección que requiere el piloto. Otra función fundamental del rotor de cola es controlar la dirección del helicóptero cuando se encuentra en vuelo. Para lograrlo, el piloto aumenta o disminuye la fuerza que genera el rotor de cola en función de lo que requiera en el momento.
Reuniendo lo expuesto, se aprecia que un helicóptero vuela gracias a todo el conjunto de fuerzas que actúan sobre él; la sustentación y el empuje generados por el rotor principal, hacen que la aeronave se levante y avance en la dirección deseada. El peso y el arrastre se oponen a estos movimientos y el rotor de cola provee el control direccional necesario para volar de manera segura y controlada.
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