¿Por qué se mantiene en vuelo un helicóptero?
Si vuestra respuesta es magia, no habéis fallado, pero vamos a ver en este post los principios físicos.
Para un helicóptero en vuelo tenemos cuatro fuerzas:
- El peso
- La sustentación
- El empuje
- La resistencia
El piloto actuando sobre los mandos que tiene dentro de la aeronave, conseguirá cambiar algunas de estas fuerzas y conseguirá que el helicóptero se mueva por el aire.
Primero de todo vamos, a ver cuáles son las fuerzas que actúan sobre el eje vertical del helicóptero.
El peso
El peso es una fuerza que experimentan todos los cuerpos simplemente por estar dentro del campo gravitatorio terrestre, es decir, dentro de la superficie de la tierra. En este caso, la fuerza irá directamente hacia el núcleo de la tierra.
La sustentación
Para compensar esta fuerza, tenemos la sustentación. Es la que nos permite estar en el aire. Siempre que la sustentación sea mayor que el peso, el helicóptero estará volando.
La sustentación se genera con el movimiento relativo de un perfil aerodinámico dentro de un fluido.
En este caso, como los helicópteros se mueven en la atmósfera, el fluido será siempre el aire y el perfil aerodinámico será las palas del rotor principal.
En el caso de los aviones el movimiento relativo es el propio movimiento del avión alrededor de la atmósfera, es decir, el avión solo vuela si está en movimiento, sin embargo, el helicóptero como su movimiento relativo lo genera el rotor principal pueden permanecer estáticos en el aire.
El empuje
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.
La resistencia
La resistencia es la fuerza de retardo hacia atrás, provocado por la irrupción del flujo de aire por el ala, el rotor, el fuselaje, y otros objetos que sobresalen.
¿Cómo el helicóptero mantiene su estabilidad en el aire?
La tercera ley de Newton nos dice que cuando nosotros ejercemos una acción sobre un cuerpo, vamos a tener una fuerza igual y opuesta a modo de reacción.
En este caso, el motor genera un movimiento rotatorio para poder girar el rotor, eso aplica un momento que hace girar el rotor en sentido antihorario, y experimentaremos una fuerza igual y en sentido horario que hará girar el fuselaje sobre su propio eje.
Para evitar esto hay diferentes soluciones, cada cual más imaginativa que la anterior pero en este caso vamos a hablar de la configuración estándar, que es añadir un segundo rotor en la cola; el rotor de cola.
El rotor de cola es el que nos da la estabilidad y evita que la aeronave se ponga a girar sobre sí mismo.
Mandos de un helicóptero
Mandos principales que tiene el piloto para controlar el vuelo de un helicóptero
En concreto son tres:
- El control de paso colectivo
- El control de paso cíclico
- Pedales
Control de paso colectivo
El control de paso colectivo se encuentra siempre en el lateral izquierdo del asiento del piloto.
El piloto mediante este mando lo que consigue es el cambio colectivo del paso de todas las palas del rotor principal , de esta manera aumenta o disminuye la fuerza de sustentación y consigue que el helicóptero ascienda o descienda.
Control de paso cíclico
El control de paso cíclico se encuentra siempre frente al piloto, y el piloto accionando este mando, lo que consigue es cambiar de manera cíclica el paso de las palas del rotor principal.
De esta manera lo que consigue es cambiar la dirección de la fuerza de sustentación.
Los pedales
El piloto accionando estos pedales controla de manera colectiva el paso de las palas del rotor de cola y de esta manera lo que consigue es controlar la dirección del vuelo del helicóptero.
