Teorias Rotativas 01
Texto: Renan Montebelo – Vitrine: Eduardo Godoi
Olá amigos do Canal Piloto! Este é o primeiro artigo da coluna Teorias Rotativas, onde discutiremos questões relacionadas à Teoria de Voo de helicópteros. O conteúdo é voltado para alunos ou futuros alunos de PPH e PCH.
Meu nome é Renan Montebelo, sou aluno de PCH com mais de 70 horas de voo. Não sou um especialista em Teoria de Voo, mas me interesso bastante pela parte teórica do curso. Dessa maneira, fiquem convidados a sempre enviar dúvidas, sugestões e principalmente correções se eu falar algo errado.
Bem, nesse primeiro artigo vamos falar de um assunto que sempre cai nas provas da ANAC e que alguns alunos fazem uma pequena confusão: Precessão giroscópica.
Questão 1 – Em um helicóptero cujo rotor principal gira no sentido anti-horário, para o deslocamento à frente a maior sustentação deve ocorrer:
- a. Na seção dianteira do rotor principal;
- b. Na seção traseira do rotor principal;
- c. No lado esquerdo do rotor principal;
- d. No lado direito do rotor principal;
Veja que nessa questão existe uma pequena armadilha: foi informado o sentido de rotação do rotor principal, informação esta que não é necessária para a resposta e pode induzir ao erro. Isso porque a questão trata apenas da área de maior sustentação do rotor principal (não estamos falando dos ângulos das pás!).
A área de maior sustentação do rotor principal é sempre “oposta” ao sentido de deslocamento. Assim, para o deslocamento à frente a maior sustentação ocorre na parte traseira do rotor, inclinando o rotor para frente; para o deslocamento à direita, a maior sustentação ocorre à esquerda do rotor, inclinando o rotor para a direita (e assim por diante para as outras direções).
Essa característica indepente do sentido de rotação. Assim a resposta correta para a questão acima é a alternativa B.
Áreas de menor e maior sustentação do rotor principal para deslocamento à frente
Imagem: Adaptação de Hughes MH-6 Little Bird
Agora vamos apresentar outra questão:
Questão 2 – Em um helicóptero cujo rotor principal gira no sentido anti-horário, para o deslocamento à frente o maior ângulo de passo ocorre:
- a. Na seção dianteira do rotor;
- b. Na seção traseira do rotor;
- c. No lado esquerdo do rotor;
- d. No lado direito do rotor;
Agora sim estamos falando do ângulo de passo das pás, e então devemos levar em consideração a Precessão Giroscópica (PG). Resumidamente, a PG é uma característica de toda massa rotativa (e por isso também do rotor principal) em que o resultado de uma força aplicada à massa rotativa manifesta-se 90º após o ponto de aplicação. Assim, é importante sabermos o sentido de rotação do rotor principal (horário ou anti-horário).
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=bn0I_60qexg]
Ora, vimos na primeira questão que para o deslocamento à frente é necessário que a área de maior sustentação do rotor seja na parte traseira do rotor, e isso continua sendo verdade. Mas, por causa da PG, para criarmos essa sustentação na parte traseira devemos “adiantar” a aplicação da força em 90º.
Como o rotor em questão gira no sentido anti-horário, fica claro que devemos aplicar a força na área esquerda do rotor principal, pois esta está 90º antes da parte traseira. A resposta correta é, portanto, a alternativa C. Observe que se o rotor girasse no sentido horário a resposta correta seria a alternativa D. Vamos conferir que tudo se encaixa se olharmos de outra perspectiva:
- O rotor gira no sentido anti-horário;
- Aplicamos uma força (que no helicóptero equivale a aumentar o ângulo de passo da pá) na área esquerda do rotor;
- O efeito da força se manifesta 90º após o ponto de aplicação, por causa do item (1) a força se manifesta na área traseira do rotor;
- A sustentação torna-se, portanto, maior na área traseira do rotor;
- O rotor, em consequência, se inclina para frente;
- O helicóptero se desloca para frente;
Obviamente, o aumento do ângulo de pá não ocorre instantaneamente, portanto a pá começa a ter o seu ângulo aumentado um pouco antes do ponto de máximo ângulo. A figura a seguir resume o que discutimos hoje:
Ângulos de pá e sustentação. Valores dos ângulos fictícios.
Adaptado de Hughes MH-6 Little Bird
Lembre-se:
1. O deslocamento e a inclinação do rotor sempre ocorrem no sentido “oposto” da área de maior sustentação do rotor, ou seja, se a maior sustentação ocorre na seção dianteira o rotor se inclina para trás e o helicóptero se desloca para trás. O mesmo ocorre em todas as outras direções;
2. Atente para as pegadinhas das provas: quando falamos somente em sustentação, a precessão giroscópica não deve ser considerada (ver Q1);
3. Quando falamos de ângulo de passo das pás (ou ponto de aplicação da força, ou qualquer outro sinônimo) devemos levar em conta a PG que se manifesta 90 graus após o ponto aplicado.
Por hoje é só, espero que tenham gostado do artigo.
Bons voos à todos,
Renan Montebelo
renanpolo@gmail.com
