Aerodinámica

ERMINOLOGÍA

Aerodinámica

Los términos comunes usados para describir los sistemas del rotor y sus componentes están listados aquí. Aunque existen algunas variaciones en los sistemas entre las diferentes aeronaves, los términos mostrados en este sitio son aceptados por la mayoría de los constructores. En algunos casos se respetan los términos en Ingles debido a que son más conocidos en esa forma que su traducción al castellano. El sistema mostrado en la siguiente figura corresponde a un sistema de rotor totalmente articulado:

La siguiente figura muestra un rotor semi-rígido, que como podrán notar no tiene un pin horizontal ni un pin vertical. En su lugar, el rotor se balancea por intermedio del cojinete de trunnion que está conectado al mástil del rotor principal.

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CUERDA: Es la línea recta que une el borde de ataque con el borde de fuga. Es una dimensión característica del perfil.

ENVERGADURA: Es la distancia de punta a punta del ala (o pala), independientemente de la forma que tenga.

PIN VERTICAL: (Vertical hinge pin): Es el eje de pivote que permite el adelantamiento (o retroceso) de la pala independientemente de las demás palas.

PIN HORIZONTAL:(Horizontal hinge pin): Es el eje que permite el pivote hacia arriba o hacia abajo de las palas (flapeo), independientemente de las demás palas.

TRUNNION: Es el elemento que permite el "flapeo" de las palas.

HORQUILLA (YOKE): Es el elemento estructural al cual las palas van fijadas y al cual van ligadas al mástil a través del trunnion y al cojinete del trunnion.

BLADE GRIP RETAINER BEARING: Es el cojinete que permite la rotación de las palas sobre su eje longitudinal para permitir el cambio de paso.

TORSIÓN DE LA PALA (BLADE TWIST): Es una característica de construcción de las palas para que el ángulo de incidencia en la punta sea menor que en la raíz. Esta torsión de la pala ayuda a mantener la sustentación a lo largo de la misma incrementando el ángulo de incidencia en la raíz donde la velocidad es menor.

GENERALIDADES

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CONICIDAD: La conicidad es el ángulo entre el eje longitudinal de la pala y el plano teórico de rotación.

PLANO TEÓRICO DE ROTACIÓN: Es el plano perpendicular al eje de rotación, al nivel de la articulación de la pala.

PLENITUD : Es la relación entre la superficie efectiva de las palas y la superficie del disco barrido.

CARGA DEL DISCO: Es la relación entre el peso total del helicóptero y el disco barrido.

Carga disco = Weight / Sup. Disco. Kg / m

PERFILES

Un helicóptero vuela por los mismos principios que un avión, pero en el caso de los helicópteros la sustentación se logra por la rotación de las palas. Las palas son la estructura que hacen que la sustentación sea posible. Su forma produce sustentación cuando el aire pasa a través de ellas. Las palas del rotor tienen perfiles diseñados específicamente para las características del vuelo. Usualmente los diseñadores tienen un compromiso entre el mejor diseño para un perfil para lograr mejores características de vuelo y para las perfomances del helicóptero que se piensa construir.

Los perfiles se pueden dividir en dos grandes tipos: SIMÉTRICOS Y ASIMÉTRICOS. Los perfiles simétricos tienen idénticas superficies tanto en la parte superior (extrados) como en la inferior (intrados). Estos satisfacen normalmente los requerimientos de un helicóptero debido a que su Centro de Presión no varía. La variación permanece casi inalterable bajo los diferentes ángulos de ataque, ofreciendo la mejor relación sustentación/resistencia para las diferentes velocidades de la raíz y de la punta de pala. Sin embargo un perfil simétrico produce menos sustentación que uno asimétrico, teniendo también no deseables características de pérdida. Por otra parte las palas del rotor deben adaptarse a un ancho rango de velocidades desde la raíz hasta la punta, siendo el perfil simétrico perfectamente adaptable a estas condiciones, además de tener un bajo costo y fácil construcción con respecto al perfil asimétrico.

Los perfiles asimétricos tienen una gran variedad de diseños, siendo usados por ejemplo en algunos helicópteros como el CH-47 ó el OH-58, y están siendo utilizados en otros nuevos proyectos. Las ventajas de estos perfiles, en contrapartida de los simétricos, es su mayor capacidad de generar sustentación y mejores prestaciones ante la entrada en pérdida. Anteriormente no eran utilizados debido al movimiento de su centro de presión, pero debido a los nuevos materiales de construcción de palas son tenidos cada vez más en cuenta.

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SECCIONES DE UN PERFIL

En la siguiente figura usted encontrará los términos utilizados en un perfil.

LINEA DE LA CUERDA: Es la línea recta que pasa por el borde de ataque y por el borde de fuga.

CUERDA: Es la línea recta que une el borde de ataque con el borde de fuga. Es una dimensión característica del perfil.

LÍNEA DE CURVATURA MEDIA: Línea equidistante entre el extrados y el intrados. Esta línea "fija" la curvatura del perfil. Si la línea de curvatura media "cae" sobre la cuerda (como en la figura) se dice que la curvatura es positiva, si cae por debajo, negativa, y si va por debajo y por arriba, doble curvatura.

ORDENADA MÁXIMA: Es la máxima distancia entre la línea de curvatura media y la cuerda del perfil. El valor suele darse en % de la cuerda.

ESPESOR MÁXIMO Y POSICIÓN: Son dos características importantes, que se expresan en % de la cuerda. El valor varía desde un 3 % en los perfiles delgados hasta un 18 % en los más gruesos.

RADIO DE CURVATURA DEL BORDE DE ATAQUE: Define la forma del borde de ataque y es el radio de un círculo tangente al extrados e intrados, y con su centro situado en la línea tangente en el origen de la línea de curvatura media.

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