Anotacoes AV1 Asas Rotativas (Rafael Alves)

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Asas​ ​Rotativas 
 
 
Primeiros​ ​Projetos 
 
- Helicóptero:​ ​​ ​Helix​ ​=​ ​Helicóide​ ​​ ​+​ ​​ ​Pteron​ ​=​ ​Asa 
- Thomas​ ​Edson:​ ​Parafuso 
- Arquimedes​ ​famoso​ ​pela​ ​frase​ ​“Heureca”,​ ​foi​ ​o​ ​primeiro​ ​a​ ​relatar​ ​o​ ​princípio​ ​da​ ​Hidrostática. 
- A​ ​1ª​ ​citação​ ​sobre​ ​“Pairar”​ ​está​ ​escrito​ ​em​ ​Gênesis​ ​1,​ ​sobre​ ​a​ ​criação​ ​de​ ​tudo. 
- Da​ ​Vinci​:​ ​Idealização​ ​do​ ​projeto​ ​“La​ ​Hélice” 
- Mikhail​ ​Lomonosov​:​ ​Astrônomo​ ​que​ ​inventou​ ​um​ ​dispositivo​ ​(Rotor​ ​Coaxial)​ ​movido​ ​a​ ​molas. 
(Idealizado​ ​para​ ​elevar​ ​objetos​ ​meteorológicos) 
- Launoy​:​ ​Desenvolveu​ ​sistema​ ​que​ ​girava​ ​para​ ​lados​ ​opostos. 
- Cossus​ ​of​ ​France​:​ ​Em​ ​1845​ ​foi​ ​a​ ​projetada​ ​a​ ​​ ​primeira​ ​máquina​ ​chamada​ ​de​ ​“Helicóptero”, 
porém​ ​não​ ​voou. 
- Enrico​ ​Forlanini​:​ ​Eng.​ ​que​ ​construiu​ ​um​ ​helicóptero. 
- Sir​ ​George​ ​Cayley​:​ ​Inventou​ ​a​ ​“Carruagem​ ​Aérea”​ ​composta​ ​por​ ​dois​ ​contra​ ​rotores​ ​(motores​ ​à 
vapor​ ​grandes​ ​e​ ​pesados). 
 
● História​ ​do​ ​Helicóptero 
Surgiu​ ​em​ ​1907.​ ​1​ ​ano​ ​após​ ​o​ ​14bis,​ ​​Paul​ ​Cornu​​ ​foi​ ​o​ ​1°​ ​homem​ ​a​ ​voar​ ​em​ ​uma 
aeronave​ ​desse​ ​tipo. 
 
● 1°​ ​Helicóptero​ ​Funcional​​ ​​ ​-​ ​​ ​​Igor​ ​Sikorsky​ ​cria​ ​o​ ​VS-300 
Inventor​ ​russo​ ​que​ ​fugiu​ ​da​ ​Revolução​ ​Comunista​ ​(1917)​ ​para​ ​desenvolver​ ​um 
modelo​ ​viável​ ​de​ ​aeronave​ ​com​ ​asas​ ​rotatórias. 
 
● Problema​ ​das​ ​Pás​:​ ​Inicialmente​ ​as​ ​pás​ ​não​ ​eram​ ​rígidas​ ​e​ ​flexíveis,​ ​da​ ​qual 
não​ ​permitiam​ ​o​ ​batimento​ ​(dobrando​ ​a​ ​pá). 
 
● Solução: 
Juan​ ​de​ ​La​ ​Cierva​​ ​​(1928)​​ ​​ ​-​ ​​ ​Criou​ ​o​ ​primeiro​ ​sistema​ ​de​ ​rotor​ ​semi-rígido. 
Para​ ​Corrigir​ ​a​ ​tendência​ ​de​ ​CABRAR,​ ​Juan​ ​construiu​ ​um​ ​sistema​ ​para​ ​permitir 
o​ ​batimento​ ​sem​ ​ter​ ​que​ ​flexionar​ ​as​ ​pás. 
 
 
 
Asas​ ​Rotativas 
Navegação​ ​e​ ​Equipamento 
 
Vento​ ​calmo​ ​Até​ ​5KT 
“Velocidade​ ​é​ ​inversamente​ ​proporcional​ ​à​ ​sustentação” 
 
 
● Navegação 
VA​​ ​-​ ​Velocidade​ ​Aerodinâmica​ ​​ ​​[Planejar] 
VI​​ ​-​ ​Velocidade​ ​indicada​ ​(instrumento)​ ​​ ​​[Operar] 
VS​​ ​-​ ​Vertical​ ​Speed​ ​​ ​​[Navegar] 
 
 
● Rotor​ ​de​ ​Cauda​:​ ​Proposito​ ​de​ ​contrapor​ ​o​ ​torque​ ​aplicado​ ​ao​ ​rotor​ ​principal​ ​por 
um​ ​motor. 
 
 
● Tipos​ ​de​ ​Rotor 
- Rígido​:​ ​​ ​Mudança​ ​de​ ​Passo 
- Semi-Rígido​:​ ​​ ​Mudança​ ​de​ ​Passo​ ​e​ ​Batimento 
 
 
● Solidez​ ​do​ ​Disco​:​ ​O​ ​disco​ ​está​ ​rodando​ ​no​ ​mesmo​ ​plano 
 
 
● Dissimetria​ ​de​ ​Sustentação​:​ ​Falta​ ​de​ ​simetria,​ ​pode​ ​ser​ ​resolvida​ ​pela 
inclinação​ ​do​ ​ângulo​ ​de​ ​ataque. 
 
 
● Soluçỗes para o Torque :​ ​Foi​ ​a​ ​instalação​ ​de​ ​um​ ​rotor​ ​de​ ​cauda​ ​(batimento 
mudança​ ​de​ ​passo);​ ​este​ ​roda​ ​5​ ​vezes​ ​mais​ ​que​ ​o​ ​rotor​ ​principal​ ​e​ ​deixa​ ​de​ ​ser 
efetivo​ ​acima​ ​de​ ​10kt,​ ​sendo​ ​substituído​ ​pela​ ​deriva. 
 
 
● Winglet​ ​de​ ​Helicóptero​​ ​=​ ​Asa​ ​Enflechada​ ​(Modelo​ ​Britânico) 
 
 
 
Asas​ ​Rotativas 
08/08/2017​ ​-​ ​Aula​ ​2 
 
Física​ ​do​ ​Helicóptero 
 
 
● Velocidade​ ​Dinâmica​:​ ​É​ ​a​ ​velocidade​ ​de​ ​deslocamento​ ​do​ ​fluido​ ​que​ ​atua 
sobre​ ​um​ ​corpo. 
 
 
● Forças​ ​que​ ​atuam​ ​no​ ​Helicóptero 
- (​L​)​ ​​ ​​ ​Sustentação 
- (​W​)​ ​​ ​Peso 
- (​T​)​ ​​ ​​ ​Tração 
- (​D​)​ ​​ ​​ ​Arrasto 
 
- (​DF​)​ ​​ ​Drag​ ​Fuselage:​ ​Arrasto​ ​vertical 
 
Em​ ​Voo​ ​Pairado​​ ​estão​ ​presentes​ ​apenas​ ​as​ ​forças:​ ​​L​,​ ​​W​​ ​&​ ​​DF 
Em​ ​Voo​ ​Horizontal​​ ​de​ ​vel.​ ​Constante:​ ​​ ​​L​​ ​=​ ​​W​​ ​​ ​​ ​//​ ​​ ​​ ​​T​​ ​=​ ​​D 
 
 
 
● Fatores​ ​de​ ​Sustentação 
- Coef.​ ​de​ ​Sust. 
- Densidade 
- Aerea​ ​da​ ​asa 
- Velocidade 
 
 
● Envelopar​:​ ​Trocar​ ​altitude​ ​por​ ​velocidade. 
 
 
● Efeito​ ​Solo​:​ ​+50%​ ​de​ ​força​ ​no​ ​disco​ ​do​ ​rotor. 
 
 
● Comandos​:​ ​Cíclico,​ ​manete,​ ​coletivo​ ​e​ ​pedais​ ​anti-torque. 
 
 
 
Asas​ ​Rotativas 
● Superfícies​ ​Aerodinâmicas 
- Rotor​ ​quando​ ​pairado 
- Deriva​ ​Estabilizadora 
- Auto​ ​Rotação​ ​para​ ​pouso​ ​emergencial​ ​(“Corrido/Record”) 
- Rotor​ ​vs.​ ​Contra-Rotor 
 
 
● Tipos​ ​de​ ​Rotor 
- Thunder​ ​(aeronave​ ​Chinook) 
- 2​ ​rotores​ ​em​ ​contra​ ​torque​ ​(Posições​ ​diferentes) 
- Coaxial​ ​(aeronave​ ​K32) 
- Mesmo​ ​eixo​ ​contra-torque 
 
 
● Teto​ ​Absoluto​:​ ​Altitude​ ​máxima​ ​que​ ​uma​ ​aeronave​ ​consegue​ ​subir. 
 
 
● Velocidade​ ​de​ ​Deflexão​​ ​/ou/​ ​​Velocidade​ ​Induzida 
É​ ​definida​ ​como​ ​a​ ​velocidade​ ​do​ ​fluxo​ ​de​ ​ar​ ​aspirado​ ​através​ ​do​ ​disco​ ​do​ ​rotor. 
 
 
 
Tipos​ ​de​ ​Arrasto 
 
● Arrasto​ ​Induzido​:​ ​​ ​Produz​ ​Sustentação 
● Arrasto​ ​Parasita​:​ ​​ ​Não​ ​produz​ ​sustentação 
- Arrasto​ ​Perfil:​ ​Análise​ ​para​ ​aerofolio 
 
 
 
Tipos​ ​de​ ​Perfil 
 
- Simétrico​:​ ​​ ​Mesma​ ​Curvatura 
- Assimétrico​:​ ​Curvaturas​ ​Diferentes​ ​​ ​​(Varia​ ​CP) 
 
 
CP​​ ​​ ​=​ ​​ ​Centro​ ​de​ ​Pressão​ ​​ ​​(Ponto​ ​de​ ​aplicação​ ​da​ ​RA) 
RA​​ ​​ ​=​ ​​ ​Resultante​ ​Aerodinâmica​ ​​ ​​(Direção​ ​da​ ​Sustentação) 
 
Asas​ ​Rotativas 
Máxima​ ​Eficácia​ ​do​ ​Perfil 
 
● Ângulo​ ​Ótimo​ ​​ ​=​ ​​ ​Alta​ ​Rotação 
 
● Ângulo​ ​de​ ​Máxima​ ​Sustentação​ ​​ ​=​ ​​ ​Grande​ ​Arrasto 
 
 
 
 
 
 
 
Estado​ ​Vórtice 
Stall​ ​de​ ​uma​ ​aeronave​ ​fixa,​ ​da​ ​qual​ ​perde​ ​seu​ ​próprio​ ​fluxo​ ​de​ ​rotor 
 
● Efeitos​ ​do​ ​Estado​ ​de​ ​Vórtice 
1. Vibrações​ ​quando​ ​os​ ​vórtices​ ​deixam​ ​as​ ​extremidades​ ​das​ ​pás 
2. Comandos​ ​de​ ​arfahem​ ​e​ ​de​ ​rolagems​ ​menos​ ​suaves 
3. Diminuição de potẽncia 
4. Razão​ ​de​ ​Descida 
 
 
● Recuperação​ ​do​ ​Estado​ ​de​ ​Vórtice 
1. Reduzir​ ​a​ ​atitude​ ​do​ ​Helicóptero​ ​(Cíclico​ ​pode​ ​ser​ ​o​ ​suficiente) 
2. Reduzir​ ​o​ ​coletivo​ ​para​ ​passo​ ​mínimo 
3. Sendo​ ​impossível​ ​obter​ ​atitude​ ​de​ ​aceleração,​ ​diminuir​ ​o​ ​coletivo​ ​para​ ​entrar​ ​em 
auto-rotação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Asas​ ​Rotativas 
Exercícios​ ​de​ ​Revisão​ ​AV1 
 
1) O​ ​que​ ​é​ ​e​ ​como​ ​se​ ​divide​ ​a​ ​resultante​ ​aerodinâmica? 
R:​ ​É​ ​o​ ​equilíbrio​ ​e​ ​desequilíbrio​ ​Entre​ ​as​ ​forças​ ​L,​ ​W,​ ​T​ ​e​ ​D​ ​atuante​ ​a​ ​partir​ ​de 
um​ ​ponto​ ​do​ ​aerofólio​ ​denominado​ ​CP,​ ​divide-se​ ​entre​ ​sustentação​ ​e​ ​arrasto. 
 
 
2) O​ ​que​ ​é​ ​ângulo​ ​de​ ​ataque​ ​e​ ​como​ ​podem​ ​ser​ ​estes​ ​ângulos? 
R:​ ​É​ ​o​ ​ângulo​ ​formado​ ​entre​ ​a​ ​corda​ ​do​ ​perfil​ ​do​ ​perfil​ ​e​ ​a​ ​direção​ ​do​ ​VR​ ​pode 
ser​ ​Positivo,​ ​nulo,​ ​e​ ​negativo. 
 
 
3) Quais​ ​são​ ​os​ ​tipos​ ​de​ ​perfis​ ​mais​ ​utilizados​ ​nos​ ​helicópteros​ ​e​ ​onde​ ​são 
utilizados? 
R:​ ​Simétrico​ ​e​ ​assimétrico,​ ​rotor​ ​de​ ​cauda,​ ​e​ ​principal​ ​respectivamente 
 
 
4) O​ ​que​ ​é​ ​uma​ ​superfície​ ​sustentadora? 
R:​ ​É​ ​a​ ​forma​ ​da​ ​asa​ ​transversal​ ​de​ ​um​ ​elemento​ ​que​ ​ao​ ​deslocar-se​ ​através​ ​do 
ar​ ​uma​ ​superfície​ ​capaz​ ​de​ ​gerar​ ​sustentação. 
 
 
5) Que​ ​tipos​ ​de​ ​voo​ ​pode​ ​fazer​ ​uma​ ​aeronave​ ​de​ ​asas​ ​rotativas? 
R:​ ​Pairado(estático),​ ​translação,​ ​ascendente​ ​e​ ​descente. 
 
 
6) O​ ​que​ ​é​ ​arrasto​ ​e​ ​como​ ​se​ ​classifica? 
R:​ ​Força​ ​ou​ ​reação​ ​que​ ​tende​ ​a​ ​frear​ ​um​ ​corpo​ ​em​ ​movimento.​ ​Pode​ ​ser 
Parasita​ ​ou​ ​induzido. 
 
 
7) O​ ​que​ ​podemos​ ​entender​ ​por​ ​ângulo​ ​crítico? 
R:​ ​É​ ​o​ ​ângulo​ ​máximo​ ​em​ ​que​ ​o​ ​perfil​ ​pode​ ​atingir​ ​sem​ ​perder​ ​sustentação. 
 
 
8) O​ ​que​ ​você​ ​entende​ ​sobre​ ​centro​ ​de​ ​pressão? 
R:​ ​Ponto​ ​de​ ​aplicação​ ​da​ ​força​ ​resultante​ ​aerodinâmica​​que​ ​dá​ ​sustentação​ ​ao 
perfil.​ ​​(Nos​ ​perfis​ ​simétricos​ ​está​ ​localizado​ ​a​ ​25%​ ​de​ ​distância​ ​do​ ​bordo​ ​de​ ​ataque,​ ​nos​ ​assimétricos​ ​desloca-se​ ​em 
função​ ​da​ ​intensidade​ ​da​ ​R.A.) 
 
Asas​ ​Rotativas 
 
 
9) O​ ​que​ ​você​ ​entende​ ​sobre​ ​CG? 
R:​ ​​ ​Ponto​ ​sobre​ ​o​ ​qual​ ​os​ ​momentos​ ​de​ ​nariz​ ​pesado​ ​ou​ ​de​ ​causa​ ​pesada​ ​estão 
exatamente​ ​equilibrados. 
 
 
10) ​ ​Quais​ ​os​ ​tipos​ ​de​ ​rotor​ ​de​ ​cauda​ ​e​ ​de​ ​rotor​ ​principal​ ​existentes? 
R: 
- Cauda:​​ ​​ ​Fenestron,​ ​Notar​ ​e​ ​Convencional. 
- Principal:​​ ​​ ​Tandem,​ ​Coaxial​ ​e​ ​Convencional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fim​ ​matéria​ ​AV1