Helicóptero - Helicopter

Um helicóptero Bell 206

Um helicóptero é um tipo de aeronave de asas rotativas em que a sustentação e o empuxo são fornecidos por rotores girando horizontalmente . Isso permite ao helicóptero decolar e pousar verticalmente, pairar e voar para frente, para trás e lateralmente. Esses atributos permitem que os helicópteros sejam usados ​​em áreas congestionadas ou isoladas onde aeronaves de asa fixa e muitas formas de aeronaves VTOL (Vertical TakeOff and Landing) não podem funcionar.

Em 1942, o Sikorsky R-4 se tornou o primeiro helicóptero a atingir a produção em grande escala .

Embora a maioria dos projetos anteriores usasse mais de um rotor principal, a configuração de um único rotor principal ( monocóptero ) acompanhado por um rotor de cauda anti-torque vertical tornou-se a configuração de helicóptero mais comum. Helicópteros de rotor principal duplo (bicópteros), em configurações de rotores tandem ou transversais , também estão em uso devido à sua maior capacidade de carga útil do que o projeto do monorotor. Helicópteros de rotor coaxial , aeronaves tiltrotor e helicópteros compostos estão voando hoje. Os helicópteros quadrotor ( quadricópteros ) foram pioneiros em 1907 na França, e outros tipos de multicópteros foram desenvolvidos para aplicações especializadas, como drones .

Etimologia

A palavra inglesa helicóptero é adaptada da palavra francesa hélicoptère , cunhada por Gustave Ponton d'Amécourt em 1861, que se origina do grego hélice ( ἕλιξ ) "hélice, espiral, redemoinho, convolução" e pteron ( πτερόν ) "asa". Os apelidos em inglês para "helicóptero" incluem "helicóptero", "copter", "heli" e "whirlybird". Nas forças armadas dos Estados Unidos , a gíria comum é "helo" pronunciada com um "e" longo.

Características de design

Um helicóptero, às vezes referido na gíria como "helicóptero", é um tipo de helicóptero em que a sustentação e o empuxo são fornecidos por um ou mais rotores girando horizontalmente. Em contraste, o autogiro (ou giroplano) e o girodino têm um rotor de giro livre para todo ou parte do envelope de voo, contando com um sistema de empuxo separado para impulsionar a nave para frente, de modo que o fluxo de ar defina o rotor girando para fornecer sustentação. O helicóptero composto também tem um sistema de empuxo separado, mas continua a fornecer energia ao rotor durante o vôo normal.

Sistema de rotor

Rotores principais e anti-torque

O sistema de rotor, ou mais simplesmente rotor , é a parte giratória de um helicóptero que gera sustentação . Um sistema de rotor pode ser montado horizontalmente, como os rotores principais, proporcionando elevação verticalmente, ou pode ser montado verticalmente, como um rotor de cauda, ​​para fornecer empuxo horizontal para neutralizar o torque dos rotores principais. O rotor consiste em um mastro, cubo e pás do rotor.

O mastro é uma haste de metal cilíndrica que se estende para cima a partir da transmissão. No topo do mastro está o ponto de fixação das pás do rotor, denominado cubo. Os principais sistemas do rotor são classificados de acordo com a forma como as pás do rotor são fixadas e se movem em relação ao cubo. Existem três tipos básicos: sem dobradiças, totalmente articulados e oscilantes; embora alguns sistemas de rotor modernos usem uma combinação destes.

Anti-torque

A maioria dos helicópteros tem um único rotor principal, mas o torque criado por seu arrasto aerodinâmico deve ser contrabalançado por um torque oposto. O projeto que Igor Sikorsky escolheu para seu VS-300 foi um rotor de cauda menor. O rotor de cauda empurra ou puxa contra a cauda para conter o efeito de torque, e esta se tornou a configuração mais comum para projetos de helicópteros, geralmente no final de uma lança traseira .

Helicópteros MD 520N NOTAR

Alguns helicópteros usam outros controles anti-torque em vez do rotor de cauda, ​​como o ventilador do duto (chamado Fenestron ou FANTAIL ) e NOTAR . NOTAR fornece antitorque semelhante ao modo como uma asa desenvolve sustentação por meio do uso do efeito Coandă na cauda.

O uso de dois ou mais rotores horizontais girando em direções opostas é outra configuração usada para neutralizar os efeitos do torque na aeronave sem depender de um rotor de cauda antitorque. Isso permite que a energia normalmente necessária seja desviada para o rotor de cauda e aplicada totalmente aos rotores principais, aumentando a eficiência energética e a capacidade de elevação da aeronave. Existem várias configurações comuns que usam o efeito de contra-rotação para beneficiar a aeronave de asas rotativas:

  • Os rotores em tandem são dois rotores em contra-rotação, um montado atrás do outro.
  • Os rotores transversais são pares de rotores contra-rotativos montados transversalmente nas extremidades das asas fixas ou estruturas estabilizadoras. Agora usados ​​em tiltrotors , alguns dos primeiros modelos de helicópteros os usaram.
  • Os rotores coaxiais são dois rotores contra-rotativos montados um acima do outro com o mesmo eixo.
  • Os rotores entrelaçados são dois rotores contra-rotativos montados próximos um do outro em um ângulo suficiente para permitir que os rotores se encaixem no topo da aeronave sem colidir. Aeronaves que utilizam isso são conhecidas como sincrópteros .
  • Os multirotores utilizam três ou mais rotores. Termos específicos também são usados ​​dependendo da quantidade exata de rotores, como tricóptero , quadricóptero , hexacóptero e octocóptero para três rotores, quatro rotores, seis rotores e oito rotores respectivamente, dos quais quadricóptero é o mais comum. Os multirotores são usados ​​principalmente em drones e o uso em aeronaves com um piloto humano é raro.


Os projetos de jato de ponta permitem que o rotor se mova no ar e evita a geração de torque.

Motores

O motor de turbina por CH-53 Mar garanhão helicóptero

O número, tamanho e tipo de motor (es) usado (s) em um helicóptero determina o tamanho, função e capacidade do projeto do helicóptero. Os primeiros motores de helicóptero eram dispositivos mecânicos simples, como elásticos ou fusos, que transferiam o tamanho dos helicópteros para brinquedos e modelos pequenos. Por meio século antes do primeiro vôo de avião, os motores a vapor foram usados ​​para promover o desenvolvimento da compreensão da aerodinâmica dos helicópteros, mas a potência limitada não permitia o vôo tripulado. A introdução do motor de combustão interna no final do século 19 tornou-se o divisor de águas para o desenvolvimento de helicópteros, à medida que começaram a ser desenvolvidos e produzidos motores potentes o suficiente para permitir que helicópteros levantassem humanos.

Os primeiros projetos de helicópteros utilizavam motores customizados ou motores rotativos projetados para aviões, mas estes foram logo substituídos por motores de automóveis e motores radiais mais potentes . O fator único e mais limitante do desenvolvimento de helicópteros durante a primeira metade do século 20 foi que a quantidade de potência produzida por um motor não era capaz de superar o peso do motor em vôo vertical. Isso foi superado nos primeiros helicópteros de sucesso usando os menores motores disponíveis. Quando o motor compacto e plano foi desenvolvido, a indústria de helicópteros encontrou um motor mais leve facilmente adaptado para pequenos helicópteros, embora os motores radiais continuassem a ser usados ​​para helicópteros maiores.

Os motores de turbina revolucionaram a indústria da aviação; e o motor turboeixo para uso em helicópteros, lançado em dezembro de 1951 pelo já mencionado Kaman K-225, finalmente deu aos helicópteros um motor com grande potência e uma penalidade de baixo peso. Os turbo-eixos também são mais confiáveis ​​do que os motores a pistão, especialmente quando produzem os altos níveis sustentados de potência exigidos por um helicóptero. O motor turboeixo foi capaz de ser dimensionado para o tamanho do helicóptero que está sendo projetado, de modo que todos os modelos de helicóptero, exceto os mais leves, são movidos por motores de turbina hoje.

Os motores a jato especiais desenvolvidos para acionar o rotor a partir das pontas do rotor são chamados de jatos de ponta . Os jatos de ponta alimentados por um compressor remoto são chamados de jatos de ponta fria, enquanto aqueles alimentados por exaustão de combustão são chamados de jatos de ponta quente. Um exemplo de helicóptero a jato frio é o Sud-Ouest Djinn , e um exemplo de helicóptero a jato de ponta quente é o YH-32 Hornet .

Alguns helicópteros controlados por rádio e veículos aéreos não tripulados menores, do tipo helicóptero , usam motores elétricos ou motores de motocicleta. Helicópteros controlados por rádio também podem ter motores a pistão que usam outros combustíveis além da gasolina, como o nitrometano . Alguns motores de turbina comumente usados ​​em helicópteros também podem usar biodiesel em vez de combustível de aviação.

Existem também helicópteros de propulsão humana .

Controles de vôo

Controles de um sino 206

Um helicóptero tem quatro entradas de controle de vôo. Estes são o cíclico, o coletivo, os pedais anti-torque e o acelerador. O controle cíclico geralmente está localizado entre as pernas do piloto e é comumente chamado de stick cíclico ou apenas cíclico . Na maioria dos helicópteros, o cíclico é semelhante a um joystick. No entanto, o Robinson R22 e o Robinson R44 têm um sistema de controle cíclico de barra oscilante exclusivo e alguns helicópteros têm um controle cíclico que desce para a cabine do avião.

O controle é chamado de cíclico porque muda o passo cíclico das lâminas principais. O resultado é inclinar o disco do rotor em uma determinada direção, fazendo com que o helicóptero se mova nessa direção. Se o piloto empurra o cíclico para frente, o disco do rotor se inclina para frente e o rotor produz um impulso na direção para frente. Se o piloto empurra o cíclico para o lado, o disco do rotor se inclina para aquele lado e produz impulso naquela direção, fazendo com que o helicóptero flutue lateralmente.

O controle de passo coletivo ou coletivo está localizado no lado esquerdo do assento do piloto com um controle de fricção ajustável para evitar movimentos inadvertidos. O coletivo muda o ângulo de inclinação de todas as pás do rotor principal coletivamente (ou seja, todas ao mesmo tempo) e independentemente de sua posição. Portanto, se uma entrada coletiva for feita, todas as pás mudam igualmente, e o resultado é o helicóptero aumentando ou diminuindo a altitude.

Um swashplate controla o passo coletivo e cíclico das lâminas principais. O swashplate se move para cima e para baixo, ao longo do eixo principal, para alterar o passo de ambas as lâminas. Isso faz com que o helicóptero empurre o ar para baixo ou para cima, dependendo do ângulo de ataque . O swashplate também pode mudar seu ângulo para mover o ângulo das pás para frente ou para trás, ou esquerda e direita, para fazer o helicóptero se mover nessas direções.

Os pedais antitorque estão localizados na mesma posição que os pedais do leme em uma aeronave de asa fixa e têm uma finalidade semelhante, ou seja, controlar a direção para a qual o nariz da aeronave está apontado. A aplicação do pedal em uma determinada direção altera a inclinação das pás do rotor de cauda, ​​aumentando ou reduzindo o empuxo produzido pelo rotor de cauda e fazendo com que o nariz gire na direção do pedal aplicado. Os pedais mudam mecanicamente a inclinação do rotor de cauda, ​​alterando a quantidade de empuxo produzido.

Os rotores do helicóptero são projetados para operar em uma faixa estreita de RPM . O acelerador controla a potência produzida pelo motor, que é conectado ao rotor por uma transmissão de relação fixa. O objetivo do acelerador é manter a potência do motor suficiente para manter as RPMs do rotor dentro dos limites permitidos para que o rotor produza sustentação suficiente para o vôo. Em helicópteros monomotores, o controle do acelerador é uma empunhadura tipo motocicleta montada no controle coletivo, enquanto os helicópteros bimotores têm uma alavanca de potência para cada motor.

Helicóptero composto

Um helicóptero composto tem um sistema adicional de empuxo e, normalmente, asas fixas pequenas . Isso descarrega o rotor em cruzeiro, o que permite que sua rotação seja desacelerada , aumentando a velocidade máxima da aeronave. O Lockheed AH-56A Cheyenne desviou até 90% da potência do motor para uma hélice empurradora durante o vôo para a frente.

Voo

Helicóptero pairando sobre o barco em exercício de resgate

Existem três condições básicas de vôo para um helicóptero: hover, vôo para a frente e a transição entre os dois.

Flutuar

Pairar é a parte mais desafiadora de pilotar um helicóptero. Isso ocorre porque um helicóptero gera sua própria rajada de ar enquanto está pairando, que atua contra a fuselagem e as superfícies de controle de vôo. O resultado final são entradas de controle constantes e correções por parte do piloto para manter o helicóptero onde ele deve estar. Apesar da complexidade da tarefa, as entradas de controle em um foco são simples. O cíclico é usado para eliminar o desvio no plano horizontal, ou seja, controlar para frente e para trás, direita e esquerda. O coletivo é usado para manter a altitude. Os pedais são usados ​​para controlar a direção do nariz ou direção . É a interação desses controles que torna o pairar tão difícil, uma vez que um ajuste em qualquer um dos controles requer um ajuste dos outros dois, criando um ciclo de correção constante.

Transição do hover para o vôo para a frente

À medida que um helicóptero se move de pairar para o vôo para a frente, ele entra em um estado denominado sustentação translacional, que fornece sustentação extra sem aumentar a potência. Este estado, mais tipicamente, ocorre quando a velocidade no ar atinge aproximadamente 16–24 nós (30–44 km / h; 18–28 mph) e pode ser necessário para um helicóptero obter o vôo.

Vôo para a frente

No vôo para a frente, os controles de vôo de um helicóptero se comportam mais como os de uma aeronave de asa fixa. O deslocamento do cíclico para frente fará com que o nariz se incline para baixo, com o conseqüente aumento da velocidade no ar e perda de altitude. A ré cíclica fará com que o nariz se incline, diminuindo a velocidade do helicóptero e fazendo com que ele suba. Aumentar o coletivo (potência) enquanto mantém uma velocidade no ar constante irá induzir uma subida, ao passo que diminuir o coletivo causará uma descida. A coordenação dessas duas entradas, coletivo descendente mais cíclico posterior ou cíclico ascendente mais cíclico frontal, resultará em mudanças de velocidade no ar, mantendo uma altitude constante. Os pedais têm a mesma função em um helicóptero e em uma aeronave de asa fixa, para manter o vôo equilibrado. Isso é feito aplicando-se uma entrada de pedal em qualquer direção necessária para centralizar a bola no indicador de curva e inclinação .

Usos

Um HH-65 Dolphin demonstrando capacidade de resgate de guincho

Devido às características operacionais do helicóptero - sua capacidade de decolar e pousar verticalmente e de pairar por longos períodos de tempo, bem como as propriedades de manuseio da aeronave em condições de baixa velocidade - ele foi escolhido para realizar tarefas que anteriormente não eram possível com outra aeronave, ou exigia muito tempo ou trabalho para realizar no solo. Hoje, os usos do helicóptero incluem o transporte de pessoas e cargas, usos militares, construção, combate a incêndios, busca e resgate , turismo , transporte médico, aplicação da lei, agricultura, notícias e mídia e observação aérea , entre outros.

Um helicóptero usado para transportar cargas conectadas a cabos longos ou lingas é chamado de guindaste aéreo . Guindastes aéreos são usados ​​para colocar equipamentos pesados, como torres de transmissão de rádio e grandes unidades de ar condicionado, no topo de edifícios altos ou quando um item deve ser erguido em uma área remota, como uma torre de rádio erguida no topo de um colina ou montanha. Os helicópteros são usados ​​como guindastes aéreos na indústria madeireira para erguer árvores de terrenos onde os veículos não podem viajar e onde as preocupações ambientais proíbem a construção de estradas. Essas operações são chamadas de espinhel por causa da longa linha de eslinga única usada para transportar a carga.

A maior operação de helicóptero sem combate da história foi a operação de gerenciamento de desastres após o desastre nuclear de 1986 em Chernobyl . Centenas de pilotos estavam envolvidos em lançamentos aéreos e missões de observação, fazendo dezenas de saídas por dia durante vários meses.

" Helitack " é o uso de helicópteros para combater incêndios florestais . Os helicópteros são utilizados para combate a incêndios aéreos (bombardeio de água) e podem ser dotados de tanques ou transportar helibucket . Helibuckets, como o balde Bambi, geralmente são preenchidos submergindo o balde em lagos, rios, reservatórios ou tanques portáteis. Os tanques instalados nos helicópteros são enchidos com uma mangueira enquanto o helicóptero está no solo ou a água é drenada de lagos ou reservatórios através de um snorkel suspenso conforme o helicóptero paira sobre a fonte de água. Helicópteros Helitack também são usados ​​para transportar bombeiros, que fazem rapel em áreas inacessíveis, e para reabastecer os bombeiros. Helicópteros de combate a incêndio comuns incluem variantes do Bell 205 e do helitanker Erickson S-64 Aircrane.

Um Bell 205 jogando água em uma fogueira

Os helicópteros são usados ​​como ambulâncias aéreas para assistência médica de emergência em situações em que a ambulância não pode chegar fácil ou rapidamente ao local ou não pode transportar o paciente para um centro médico a tempo. Helicópteros também são usados ​​quando os pacientes precisam ser transportados entre instalações médicas e o transporte aéreo é o método mais prático. Um helicóptero de ambulância aérea está equipado para estabilizar e fornecer tratamento médico limitado a um paciente durante o vôo. O uso de helicópteros como ambulâncias aéreas é freqüentemente referido como " MEDEVAC ", e os pacientes são chamados de "transportados por via aérea" ou "evacuados por meio de aviões". Esse uso foi iniciado na Guerra da Coréia , quando o tempo para chegar a um centro médico foi reduzido para três horas, em comparação às oito horas necessárias na Segunda Guerra Mundial , e ainda mais reduzido para duas horas na Guerra do Vietnã .

Departamentos de polícia e outras agências de aplicação da lei usam helicópteros para perseguir suspeitos. Uma vez que os helicópteros podem ter uma visão aérea única, eles são frequentemente usados ​​em conjunto com a polícia em campo para relatar a localização e os movimentos dos suspeitos. Freqüentemente, são montados com equipamentos de iluminação e sensores de calor para atividades noturnas.

As forças militares usam helicópteros de ataque para realizar ataques aéreos a alvos terrestres. Esses helicópteros são montados com lançadores de mísseis e miniguns . Helicópteros de transporte são usados ​​para transportar tropas e suprimentos onde a falta de uma pista de pouso impossibilitaria o transporte em aeronaves de asa fixa. O uso de helicópteros de transporte para lançar tropas como uma força de ataque a um objetivo é conhecido como " assalto aéreo ". Sistemas aéreos não tripulados (UAS) sistemas de helicópteros de tamanhos variados são desenvolvidos por empresas para reconhecimento militar e tarefas de vigilância . As forças navais também usam helicópteros equipados com sonar de imersão para a guerra anti-submarina , uma vez que podem operar a partir de pequenos navios.

As empresas petrolíferas alugam helicópteros para transportar trabalhadores e peças rapidamente para locais de perfuração remotos localizados no mar ou em locais remotos. A vantagem da velocidade sobre os barcos torna o alto custo operacional dos helicópteros econômico para garantir que as plataformas de petróleo continuem em operação. Diversas empresas se especializam nesse tipo de operação.

A NASA está desenvolvendo o Mars Helicopter , um helicóptero de 1,8 kg (4,0 lb) a ser lançado para pesquisar Marte (junto com um rover) em 2020. Dado que a atmosfera marciana é 100 vezes mais fina que a da Terra, suas duas lâminas irão girar em perto de 3.000 rotações por minuto, aproximadamente 10 vezes mais rápido do que um helicóptero terrestre.

Mercado

Um Skycrane Sikorsky S-64 levantando uma casa pré-fabricada

Em 2017, 926 helicópteros civis foram embarcados por $ 3,68 bilhões, liderados pela Airbus Helicopters com $ 1,87 bilhões por 369 helicópteros, Leonardo Helicopters com $ 806 milhões por 102 (primeiros três quartos apenas), Bell Helicopter com $ 696 milhões por 132 e, em seguida, Helicóptero Robinson com $ 161 milhões por 305.

Em outubro de 2018, a frota de helicópteros em serviço e armazenados de 38.570 com operadores civis ou governamentais era liderada pela Robinson Helicopter com 24,7%, seguida pela Airbus Helicopters com 24,4%, depois Bell com 20,5 e Leonardo com 8,4%, Russian Helicopters com 7,7%, Sikorsky Aircraft com 7,2%, MD Helicopters com 3,4% e outros com 2,2%. O modelo mais difundido é o pistão Robinson R44 com 5.600, depois o H125 / AS350 com 3.600 unidades, seguido pelo Bell 206 com 3.400. A maioria estava na América do Norte com 34,3%, depois na Europa com 28,0%, seguida pela Ásia-Pacífico com 18,6%, América Latina com 11,6%, África com 5,3% e Oriente Médio com 1,7%.

História

Design inicial

As primeiras referências para vôo vertical vieram da China. Desde cerca de 400 aC, as crianças chinesas brincam com brinquedos voadores de bambu (ou pião chinês). Este bambu-copter é girado rolando uma vara presa a um rotor. O giro cria sustentação e o brinquedo voa quando solto. O livro taoísta do século IV dC Baopuzi de Ge Hong (抱朴子 "Mestre que Abraça a Simplicidade") descreve supostamente algumas das idéias inerentes às aeronaves de asa rotativa.

Desenhos semelhantes ao brinquedo de helicóptero chinês apareceram em algumas pinturas e outras obras da Renascença. No século 18 e no início do 19, cientistas ocidentais desenvolveram máquinas voadoras baseadas no brinquedo chinês.

Foi somente no início da década de 1480, quando o polímata italiano Leonardo da Vinci criou um projeto para uma máquina que poderia ser descrita como um " parafuso aéreo ", que qualquer avanço registrado foi feito em direção ao vôo vertical. Suas anotações sugeriram que ele construiu pequenos modelos voadores, mas não havia indicações de qualquer dispositivo para impedir o rotor de fazer a nave girar. À medida que o conhecimento científico aumentou e se tornou mais aceito, as pessoas continuaram a perseguir a ideia de vôo vertical.

Em julho de 1754, o russo Mikhail Lomonosov desenvolveu um pequeno modelo coaxial inspirado no pião chinês, mas movido por um dispositivo de mola enrolada, e o demonstrou para a Academia Russa de Ciências . Foi alimentado por uma mola e foi sugerido como um método para levantar instrumentos meteorológicos . Em 1783, Christian de Launoy e seu mecânico , Bienvenu, usaram uma versão coaxial do pião chinês em um modelo que consistia em penas de voo contrarotativas de peru como lâminas de rotor e, em 1784, o demonstraram à Academia Francesa de Ciências . Sir George Cayley , influenciado por um fascínio infantil pela tenda chinesa, desenvolveu um modelo de penas, semelhante ao de Launoy e Bienvenu, mas movido a elásticos. No final do século, ele passou a usar folhas de estanho para as pás do rotor e molas para energia. Seus escritos sobre seus experimentos e modelos se tornariam influentes nos futuros pioneiros da aviação. Alphonse Pénaud mais tarde desenvolveria brinquedos de helicóptero com rotor coaxial em 1870, também movidos por elásticos. Um desses brinquedos, dado de presente pelo pai, inspiraria os irmãos Wright a perseguir o sonho de voar.

Helicóptero experimental de Enrico Forlanini , 1877

Em 1861, a palavra "helicóptero" foi cunhada por Gustave de Ponton d'Amécourt , um inventor francês que demonstrou um pequeno modelo movido a vapor. Embora seja celebrado como um uso inovador de um novo metal, o alumínio, o modelo nunca decolou. A contribuição linguística de D'Amecourt sobreviveria para, eventualmente, descrever o vôo vertical que ele havia imaginado. A energia a vapor também era popular entre outros inventores. Em 1878, o veículo não tripulado do italiano Enrico Forlanini , também movido a uma máquina a vapor, atingiu uma altura de 12 metros (39 pés), onde pairou por cerca de 20 segundos após uma decolagem vertical. O projeto movido a vapor de Emmanuel Dieuaide apresentava rotores contra-rotativos acionados por uma mangueira de uma caldeira no solo. Em 1887, o inventor parisiense Gustave Trouvé construiu e pilotou um modelo elétrico de helicóptero.

Em julho de 1901, o vôo inaugural do helicóptero de Hermann Ganswindt ocorreu em Berlin-Schöneberg; este foi provavelmente o primeiro voo motorizado mais pesado que o ar transportando humanos. Um filme que cobre o evento foi feito por Max Skladanowsky , mas continua perdido .

Em 1885, Thomas Edison recebeu US $ 1.000 (equivalente a US $ 29.000 hoje) de James Gordon Bennett, Jr. , para realizar experimentos para desenvolver o vôo. Edison construiu um helicóptero e usou o papel como um ticker da bolsa para criar um guncotton , com o qual ele tentou acionar um motor de combustão interna. O helicóptero foi danificado por explosões e um de seus trabalhadores foi gravemente queimado. Edison relatou que seria necessário um motor com uma proporção de três a quatro libras por cavalo-vapor produzido para ter sucesso, com base em seus experimentos. Ján Bahýľ , um inventor eslovaco , adaptou o motor de combustão interna para impulsionar seu modelo de helicóptero que atingiu uma altura de 0,5 metros (1,6 pés) em 1901. Em 5 de maio de 1905, seu helicóptero atingiu 4 metros (13 pés) de altitude e voou para mais de 1.500 metros (4.900 pés). Em 1908, Edison patenteou seu próprio projeto de um helicóptero movido a um motor a gasolina com pipas presas a um mastro por cabos de um rotor, mas nunca voou.

Primeiros voos

Em 1906, dois irmãos franceses, Jacques e Louis Breguet , começaram a fazer experiências com aerofólios para helicópteros. Em 1907, esses experimentos resultaram no Gyroplane No.1 , possivelmente como o primeiro exemplo conhecido de um quadricóptero. Embora haja alguma incerteza sobre a data, em algum momento entre 14 de agosto e 29 de setembro de 1907, o Gyroplane No. 1 ergueu seu piloto no ar cerca de 0,6 metros (2 pés) por um minuto. O Gyroplane No.  1 provou ser extremamente instável e exigia um homem em cada canto da fuselagem para mantê-lo estável. Por este motivo, os voos do Gyroplane No.  1 são considerados o primeiro voo tripulado de um helicóptero, mas não um voo livre ou não amarrado.

Helicóptero de Paul Cornu, 1907

Naquele mesmo ano, o também inventor francês Paul Cornu projetou e construiu o helicóptero Cornu que usava dois rotores contra-rotativos de 6,1 metros (20 pés) acionados por um motor Antoinette de 24 hp (18 kW) . Em 13 de novembro de 1907, ele elevou seu inventor a 0,3 metros (1 pé) e permaneceu no ar por 20 segundos. Embora esse vôo não tenha superado o vôo do Gyroplane No. 1, foi relatado como o primeiro vôo verdadeiramente livre com um piloto. O helicóptero de Cornu completou mais alguns voos e atingiu uma altura de quase 2,0 metros (6,5 pés), mas provou ser instável e foi abandonado.

Em 1911, o filósofo e economista esloveno Ivan Slokar patenteou uma configuração de helicóptero.

O inventor dinamarquês Jacob Ellehammer construiu o helicóptero Ellehammer em 1912. Ele consistia em uma estrutura equipada com dois discos contra-rotativos, cada um dos quais equipado com seis aletas em torno de sua circunferência. Após testes internos, a aeronave foi demonstrada ao ar livre e fez várias decolagens livres. As experiências com o helicóptero continuaram até setembro de 1916, quando tombou durante a decolagem, destruindo seus rotores.

Durante a Primeira Guerra Mundial , a Áustria-Hungria desenvolveu o PKZ , um protótipo experimental de helicóptero, com duas aeronaves construídas.

Desenvolvimento precoce

Filme silencioso de um voo de teste do helicóptero de Pescara, 1922. EYE Film Institute Netherlands .

No início dos anos 1920, o argentino Raúl Pateras-Pescara de Castelluccio , enquanto trabalhava na Europa, demonstrou uma das primeiras aplicações bem-sucedidas do pitch cíclico. Rotores biplanos coaxiais, contra-rotativos, poderiam ser empenados para aumentar e diminuir ciclicamente a sustentação que eles produziram. O cubo do rotor também pode ser inclinado alguns graus para frente, permitindo que a aeronave se mova para frente sem uma hélice separada para empurrá-la ou puxá-la. Pateras-Pescara também conseguiu demonstrar o princípio da autorrotação . Em janeiro de 1924, o helicóptero nº  1 de Pescara foi testado, mas foi descoberto que não tinha potência suficiente e não conseguia levantar seu próprio peso. Seu 2F se saiu melhor e estabeleceu um recorde. O governo britânico financiou pesquisas adicionais de Pescara que resultaram no helicóptero nº 3, movido por um motor radial de 250 cavalos (190 kW) que podia voar por até dez minutos.

Em março de 1923, a revista Time relatou que Thomas Edison enviou ao Dr. George de Bothezaat os parabéns pelo sucesso de um voo de teste de helicóptero. Edison escreveu: "Até onde eu sei, você produziu o primeiro helicóptero de sucesso." O helicóptero foi testado no Campo de McCook e permaneceu no ar por 2 minutos e 45 segundos a uma altura de 15 pés.

Em 14 de abril de 1924, o francês Étienne Oehmichen estabeleceu o primeiro recorde mundial de helicópteros reconhecido pela Fédération Aéronautique Internationale (FAI), voando seu helicóptero quadrotor 360 metros (1.180 pés). Em 18 de  abril de 1924, Pescara bateu o recorde de Oemichen, voando por uma distância de 736 metros (2.415 pés) (quase 0,80 quilômetros ou 0,5 milhas) em 4 minutos e 11 segundos (cerca de 13 km / h ou 8 mph), mantendo uma altura de 1,8 metros (6 pés). Em 4 de  maio, Oehmichen completou o primeiro voo de helicóptero em circuito fechado de um quilômetro (0,62 mi) em 7 minutos e 40 segundos com sua máquina número 2.

Nos Estados Unidos, George de Bothezat construiu o helicóptero quadrotor de Bothezat para o Serviço Aéreo do Exército dos Estados Unidos, mas o Exército cancelou o programa em 1924 e a aeronave foi descartada.

Albert Gillis von Baumhauer , um engenheiro aeronáutico holandês, começou a estudar design de aeronaves de asas rotativas em 1923. Seu primeiro protótipo "voou" ("pulou" e pairou na realidade) em 24 de setembro de 1925, com o capitão Floris Albert van Heijst do braço do Exército-Aéreo holandês no controles. Os controles que van Heijst usou foram as invenções de von Baumhauer, o cíclico e o coletivo . As patentes foram concedidas a von Baumhauer para seus controles cíclicos e coletivos pelo ministério da aviação britânico em 31 de  janeiro de 1927, sob o número de patente 265.272.

Em 1927, Engelbert Zaschka da Alemanha construiu um helicóptero, equipado com dois rotores, no qual um giroscópio era usado para aumentar a estabilidade e servir como um acumulador de energia para um vôo planado fazer um pouso. O avião de Zaschka, o primeiro helicóptero, que já funcionou com tanto sucesso em miniatura, não apenas sobe e desce verticalmente, mas é capaz de permanecer parado em qualquer altura.

Em 1928, o engenheiro de aviação húngaro Oszkár Asbóth construiu um protótipo de helicóptero que decolou e pousou pelo menos 182 vezes, com duração máxima de um único vôo de 53 minutos.

Em 1930, o engenheiro italiano Corradino D'Ascanio construiu seu D'AT3, um helicóptero coaxial. Sua máquina relativamente grande tinha dois rotores giratórios de duas pás. O controle foi obtido usando asas auxiliares ou guias servo nas bordas de fuga das pás, um conceito que foi posteriormente adotado por outros projetistas de helicópteros, incluindo Bleeker e Kaman. Três pequenas hélices montadas na fuselagem foram usadas para controle adicional de inclinação, rotação e guinada. O D'AT3 realizou modestos recordes FAI de velocidade e altitude para a época, incluindo altitude (18 m ou 59 pés), duração (8 minutos e 45 segundos) e distância voada (1.078 m ou 3.540 pés).

Primeira aeronave rotativa prática

O engenheiro aeronáutico e piloto espanhol Juan de la Cierva inventou o autogiro no início dos anos 1920, tornando-se o primeiro helicóptero prático. Em 1928, de la Cierva voou com sucesso em um autogiro pelo Canal da Mancha, de Londres a Paris. Em 1934, um autogiro se tornou o primeiro helicóptero a decolar com sucesso e pousar no convés de um navio. Nesse mesmo ano, o autogiro foi empregado pelos militares espanhóis durante a revolta das Astúrias , tornando-se o primeiro destacamento militar de um rotocraft. Autogiros também foram empregados em Nova Jersey e Pensilvânia para entregar correspondências e jornais antes da invenção do helicóptero. Embora não tenha uma capacidade de vôo vertical real, o trabalho no autogiro forma a base para a análise do helicóptero.

Sucesso de rotor de elevação único

Na União Soviética, Boris N. Yuriev e Alexei M. Cheremukhin, dois engenheiros aeronáuticos que trabalham no Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI ou Instituto Aerohidrodinâmico Central), construíram e pilotaram o helicóptero TsAGI 1-EA com um único elevador de rotor, que usava um estrutura de tubulação aberta, um rotor de elevação principal de quatro pás e conjuntos duplos de rotores antitorque de duas pás de 1,8 metros (5,9 pés) de diâmetro: um conjunto de dois no nariz e um conjunto de dois na cauda. Alimentado por duas M-2 powerplants, cópias up-nominais do Gnome Monosoupape 9 Tipo B-2 100 saída CV motor rotativo da I Guerra Mundial, o TsAGI 1-EA fez vários voos de baixa altitude. Em 14 de agosto de 1932, Cheremukhin conseguiu levar o 1-EA a uma altitude não oficial de 605 metros (1.985 pés), destruindo a conquista anterior de d'Ascanio. Como a União Soviética ainda não era membro da FAI , entretanto, o histórico de Cheremukhin permaneceu desconhecido.

Nicolas Florine , um engenheiro russo, construiu a primeira máquina de rotor duplo duplo a realizar um vôo livre. Ele voou em Sint-Genesius-Rode , no Laboratoire Aérotechnique de Belgique (agora von Karman Institute ) em abril de 1933, e atingiu uma altitude de seis metros (20 pés) e uma resistência de oito minutos. Florine escolheu uma configuração co-rotativa porque a estabilidade giroscópica dos rotores não seria cancelada. Portanto, os rotores tiveram que ser ligeiramente inclinados em direções opostas para contrabalançar o torque. O uso de rotores sem dobradiças e co-rotação também minimizou o estresse no casco. Na época, era um dos helicópteros mais estáveis ​​que existiam.

O Bréguet-Dorand Gyroplane Laboratoire foi construído em 1933. Era um helicóptero coaxial, contra-giratório. Depois de muitos testes de solo e um acidente, ele voou pela primeira vez em 26 de junho de 1935. Em pouco tempo, a aeronave estava estabelecendo recordes com o piloto Maurice Claisse nos controles. Em 14 de dezembro de 1935, ele estabeleceu um recorde de vôo em circuito fechado com um diâmetro de 500 metros (1.600 pés). No ano seguinte, em 26 de setembro de 1936, Claisse estabeleceu um recorde de altura de 158 metros (518 pés). E, finalmente, em 24 de novembro de 1936, ele estabeleceu um recorde de duração de voo de uma hora, dois minutos e 50 segundos em um circuito fechado de 44 quilômetros (27 milhas) a 44,7 quilômetros por hora (27,8 mph). A aeronave foi destruída em 1943 por um ataque aéreo dos Aliados no aeroporto de Villacoublay .

Princípios americanos de rotor único

O inventor americano Arthur M. Young começou a trabalhar em modelos de helicópteros em 1928, usando motores elétricos hover convertidos para acionar a cabeça do rotor. Young inventou a barra estabilizadora e a patenteou pouco depois. Um amigo em comum apresentou Young a Lawrence Dale, que uma vez vendo seu trabalho o convidou para ingressar na empresa Bell Aircraft. Quando Young chegou à Bell em 1941, ele assinou sua patente e começou a trabalhar no helicóptero. Seu orçamento foi de US $ 250.000 (equivalente a US $ 4,4 milhões hoje) para construir dois helicópteros funcionais. Em apenas seis meses, eles concluíram o primeiro Bell Model 1, que gerou o Bell Model 30 , mais tarde sucedido pelo Bell 47.

Nascimento de uma indústria

Igor Sikorsky e o primeiro helicóptero produzido em massa, o Sikorsky R-4 , 1944

Heinrich Focke, da Focke-Wulf, comprou uma licença da Cierva Autogiro Company , que, de acordo com Frank Kingston Smith Sênior , incluía "o sistema de hub de passo cíclico / coletivo totalmente controlável". Em troca, Cierva Autogiro recebeu uma licença cruzada para construir os helicópteros Focke-Achgelis. Focke projetou o primeiro helicóptero de rotor duplo transversal prático do mundo , o Focke-Wulf Fw 61 , que voou pela primeira vez em junho de 1936. O Fw 61 voou a mais de 8.000 pés (2.400 m) a velocidades de 120 milhas por hora (190 km / h). O desenvolvimento do Autogiro agora estava sendo contornado por um foco em helicópteros.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a Alemanha nazista usou helicópteros em pequeno número para observação, transporte e evacuação médica. O Flettner Fl 282 Kolibri synchropter -utilizar a mesma configuração básica como Anton Flettner próprio pioneiro 's Fl 265 -foi usado no Mediterrâneo, enquanto a Focke Achgelis Fa 223 Drache helicóptero de duplo rotor foi usado na Europa. O bombardeio extensivo pelas forças aliadas impediu a Alemanha de produzir qualquer helicóptero em grandes quantidades durante a guerra.

Nos Estados Unidos, o engenheiro russo Igor Sikorsky e Wynn Laurence LePage competiram para produzir o primeiro helicóptero das Forças Armadas dos EUA. LePage recebeu os direitos de patente para desenvolver helicópteros inspirados no Fw 61 e construiu o XR-1 . Enquanto isso, Sikorsky optou por um projeto de rotor único mais simples, o VS-300 , que acabou sendo o primeiro projeto prático de helicóptero com rotor de içamento único. Depois de experimentar configurações para neutralizar o torque produzido pelo único rotor principal, Sikorsky se estabeleceu em um único rotor menor montado na lança traseira.

Desenvolvido a partir do VS-300, o R-4 da Sikorsky foi o primeiro helicóptero produzido em larga escala, com um pedido de produção para 100 aeronaves. O R-4 foi o único helicóptero aliado a servir na Segunda Guerra Mundial, principalmente para busca e resgate (pelo 1o Grupo de Comando Aéreo da USAAF ) na campanha de Burma ; no Alasca; e em outras áreas com terreno acidentado. A produção total atingiu 131 helicópteros antes que o R-4 fosse substituído por outros helicópteros Sikorsky, como o R-5 e o R-6 . Ao todo, Sikorsky produziu mais de 400 helicópteros antes do final da Segunda Guerra Mundial.

Enquanto LePage e Sikorsky construíam seus helicópteros para os militares, a Bell Aircraft contratou Arthur Young para ajudar a construir um helicóptero usando o projeto de rotor oscilante de duas pás de Young , que usava uma barra estabilizadora ponderada colocada em um ângulo de 90 ° em relação às pás do rotor. O subsequente helicóptero Modelo 30 mostrou a simplicidade do projeto e a facilidade de uso. O Modelo 30 foi desenvolvido no Bell 47 , que se tornou o primeiro helicóptero certificado para uso civil nos Estados Unidos. Produzido em vários países, o Bell 47 foi o modelo de helicóptero mais popular por quase 30 anos.

Idade da turbina

Em 1951, a pedido de seus contatos no Departamento da Marinha, Charles Kaman modificou seu sincróptero K-225 - um projeto para um helicóptero de rotor duplo desenvolvido pela primeira vez por Anton Flettner em 1939, com o já mencionado Fl 265 com motor a pistão design na Alemanha - com um novo tipo de motor, o motor turboeixo . Essa adaptação do motor a turbina forneceu uma grande quantidade de potência ao helicóptero Kaman com uma penalidade de peso menor do que os motores a pistão, com seus pesados ​​blocos de motor e componentes auxiliares. Em 11 de dezembro de 1951, o Kaman K-225 se tornou o primeiro helicóptero movido a turbina do mundo. Dois anos depois, em 26 de março de 1954, um helicóptero modificado da Marinha HTK-1, outro helicóptero Kaman, tornou-se o primeiro helicóptero bimotor a voar. No entanto, foi o Sud Aviation Alouette II que se tornou o primeiro helicóptero a ser produzido com um motor a turbina.  

Helicópteros confiáveis, capazes de vôo pairado estável, foram desenvolvidos décadas depois de aeronaves de asa fixa. Isso se deve em grande parte aos requisitos de maior densidade de potência do motor do que as aeronaves de asa fixa. Melhorias em combustíveis e motores durante a primeira metade do século 20 foram um fator crítico no desenvolvimento de helicópteros. A disponibilidade de leves turboshaft motores na segunda metade do século 20 levou ao desenvolvimento de helicópteros maior, mais rápido e de maior desempenho. Enquanto os helicópteros menores e mais baratos ainda usam motores a pistão, os motores turboeixo são o motor preferido para os helicópteros hoje.

Segurança

Um Kamov Ka-50 da Força Aérea Russa usa um sistema de rotor coaxial

Limite de velocidade máxima

Existem vários motivos pelos quais um helicóptero não pode voar tão rápido quanto uma aeronave de asa fixa. Quando o helicóptero está pairando, as pontas externas do rotor viajam a uma velocidade determinada pelo comprimento da pá e pela velocidade de rotação. Em um helicóptero em movimento, entretanto, a velocidade das pás em relação ao ar depende da velocidade do helicóptero, bem como de sua velocidade de rotação. A velocidade da pá do rotor em avanço é muito maior do que a do próprio helicóptero. É possível que essa lâmina exceda a velocidade do som e, assim, produza um arrasto e vibração muito maiores .

Ao mesmo tempo, a lâmina que avança cria mais sustentação ao viajar para a frente, a lâmina que recua produz menos sustentação. Se a aeronave acelerasse até a velocidade do ar que as pontas da lâmina estão girando, a lâmina em recuo passa pelo ar movendo-se na mesma velocidade da lâmina e não produz sustentação, resultando em tensões de torque muito altas no eixo central que pode tombe o lado da lâmina de recuo do veículo e cause uma perda de controle. As lâminas duplas contra-rotativas evitam esta situação devido ao fato de terem duas lâminas de avanço e duas de recuo com forças equilibradas.

Como a lâmina em avanço tem velocidade no ar maior do que a lâmina em retrocesso e gera uma dissimetria de sustentação , as lâminas do rotor são projetadas para "bater" - levantar e girar de tal forma que a lâmina em avanço oscila para cima e desenvolve um ângulo de ataque menor. Por outro lado, a lâmina em retirada abaixa, desenvolve um ângulo de ataque mais alto e gera mais sustentação. Em altas velocidades, a força sobre os rotores é tal que eles "batem" excessivamente e a lâmina em recuo pode atingir um ângulo muito alto e parar. Por esse motivo, a velocidade máxima de segurança para a frente de um helicóptero recebe uma classificação de projeto chamada V NE , velocidade, nunca exceda . Além disso, é possível que o helicóptero voe a uma velocidade no ar em que uma quantidade excessiva da lâmina em recuo estolada, o que resulta em alta vibração, inclinação e rolar para a lâmina em recuo.

Barulho

Um helicóptero Eurocopter EC120 demonstra sua agilidade com um rolo de barril

Durante os últimos anos do século 20, os designers começaram a trabalhar na redução do ruído de helicópteros . As comunidades urbanas muitas vezes expressaram grande antipatia pela aviação barulhenta ou por aeronaves barulhentas, e a polícia e os helicópteros de passageiros podem ser impopulares por causa do som. As reformulações ocorreram após o fechamento de alguns heliportos da cidade e ações do governo para restringir as rotas de vôo em parques nacionais e outros locais de beleza natural.

Vibração

Para reduzir a vibração, todos os helicópteros têm ajustes de rotor para altura e peso. Um helicóptero desajustado pode facilmente vibrar tanto que vai se despedaçar. A altura da lâmina é ajustada mudando o passo da lâmina. O peso é ajustado adicionando ou removendo pesos na cabeça do rotor e / ou nas tampas das extremidades da lâmina. A maioria também possui amortecedores de vibração para altura e inclinação. Alguns também usam sistemas de feedback mecânico para sentir e contrariar a vibração. Normalmente, o sistema de feedback usa uma massa como uma "referência estável" e uma ligação da massa opera uma aba para ajustar o ângulo de ataque do rotor para conter a vibração. O ajuste pode ser difícil em parte porque a medição da vibração é difícil, geralmente exigindo acelerômetros sofisticados montados em toda a fuselagem e caixas de engrenagens. O sistema de medição de ajuste de vibração de lâmina mais comum é usar uma lâmpada de flash estroboscópico e observar marcações pintadas ou refletores coloridos na parte inferior das pás do rotor. O sistema tradicional de baixa tecnologia consiste em montar giz colorido nas pontas do rotor e ver como marcam um lençol de linho. Os Sistemas de Monitoramento de Saúde e Uso (HUMS) fornecem monitoramento de vibração e soluções de rastreamento e equilíbrio do rotor para limitar a vibração. A vibração da caixa de engrenagens geralmente requer uma revisão ou substituição da caixa de engrenagens. As vibrações da caixa de engrenagens ou do trem de força podem ser extremamente prejudiciais para o piloto. Os efeitos mais graves são dor, dormência e perda de discernimento tátil ou destreza.

Perda de eficácia do rotor de cauda

Para um helicóptero padrão com um único rotor principal, as pontas das pás do rotor principal produzem um anel de vórtice no ar, que é um fluxo de ar em espiral e em rotação circular. À medida que a nave avança, esses vórtices desaparecem atrás da nave.

Ao pairar com um vento cruzado diagonal para a frente, ou movendo-se em uma direção diagonal para a frente, os vórtices giratórios saindo das pás do rotor principal irão se alinhar com a rotação do rotor de cauda e causar uma instabilidade no controle de vôo.

Quando os vórtices em colisão com o rotor de cauda estão girando na mesma direção, isso causa uma perda de impulso do rotor de cauda. Quando os vórtices à direita giram na direção oposta do rotor de cauda, ​​o empuxo é aumentado. O uso dos pedais é necessário para ajustar o ângulo de ataque do rotor de cauda, ​​para compensar essas instabilidades.

Esses problemas são devido ao rotor de cauda exposto cortando o ar ao redor da traseira do veículo. Este problema desaparece quando a cauda é canalizada, usando um impulsor interno fechado na cauda e um jato de ar de alta pressão lateralmente para fora da cauda, ​​já que os vórtices do rotor principal não podem impactar a operação de um impulsor interno.

Azimute do vento crítico

Para um helicóptero padrão com um único rotor principal, manter um vôo estável com vento cruzado apresenta um problema adicional de controle de vôo, onde fortes ventos cruzados de certos ângulos aumentam ou diminuem a sustentação dos rotores principais. Este efeito também é acionado em uma condição sem vento ao mover a nave diagonalmente em várias direções, dependendo da direção de rotação do rotor principal.

Isso pode levar a uma perda de controle e um acidente ou pouso forçado ao operar em baixas altitudes, devido à perda repentina e inesperada de sustentação e tempo e distância insuficientes para se recuperar.

Transmissão

Aeronaves de asa rotativa convencionais usam um conjunto de caixas de engrenagens mecânicas complexas para converter a alta velocidade de rotação das turbinas a gás na baixa velocidade necessária para acionar os rotores principal e de cauda. Ao contrário dos motores, as caixas de engrenagens mecânicas não podem ser duplicadas (para redundância) e sempre foram um grande ponto fraco na confiabilidade do helicóptero. Falhas catastróficas de engrenagens durante o vôo geralmente resultam em travamento da caixa de engrenagens e fatalidades subsequentes, ao passo que a perda de lubrificação pode causar incêndio a bordo. Outra fraqueza das caixas de engrenagens mecânicas é sua limitação de potência transitória, devido aos limites de fadiga estrutural. Estudos recentes da EASA apontam os motores e as transmissões como as principais causas de acidentes logo após os erros do piloto.

Em contraste, as transmissões eletromagnéticas não usam nenhuma parte em contato; portanto, a lubrificação pode ser drasticamente simplificada ou eliminada. Sua redundância inerente oferece boa resiliência a um único ponto de falha. A ausência de engrenagens permite alta potência transitória sem impacto na vida útil. O conceito de propulsão elétrica aplicado ao helicóptero e à propulsão eletromagnética foi concretizado por Pascal Chretien, que projetou, construiu e voou o primeiro helicóptero elétrico de vôo livre do mundo com transporte de homem. O conceito foi retirado do modelo de design auxiliado por computador em 10 de setembro de 2010 para o primeiro teste com 30% de potência em 1 de março de 2011 - menos de seis meses. A aeronave voou pela primeira vez em 12 de agosto de 2011. Todo o desenvolvimento foi conduzido em Venelles, França.

Perigos

Como acontece com qualquer veículo em movimento, a operação insegura pode resultar em perda de controle, danos estruturais ou morte. A seguir está uma lista de alguns dos perigos potenciais para helicópteros:

  • A liquidação com potência é quando a aeronave não tem potência suficiente para interromper sua descida. Este perigo pode evoluir para um estado de anel de vórtice se não for corrigido antecipadamente.
  • O estado do anel de vórtice é um perigo induzido por uma combinação de baixa velocidade no ar, configuração de alta potência e alta taxa de descida. Os vórtices da ponta do rotor circulam do ar de alta pressão abaixo do disco do rotor para o ar de baixa pressão acima do disco, de modo que o helicóptero se estabelece em seu próprio fluxo de ar descendente. Adicionar mais potência aumenta a taxa de circulação de ar e agrava a situação. Às vezes é confundido com acomodação com potência, mas eles são aerodinamicamente diferentes.
  • O estol de recuo da lâmina ocorre durante o vôo em alta velocidade e é o fator limitante mais comum da velocidade de avanço de um helicóptero.
  • A ressonância do solo é uma vibração de auto-reforço que ocorre quando o espaçamento avanço / atraso das pás de um sistema de rotor articulado torna-se irregular.
  • A condição de baixo G é uma mudança abrupta de um estado de força G positivo para um estado de força G negativo que resulta em perda de sustentação (disco descarregado) e subsequente capotamento. Se a ré cíclica for aplicada enquanto o disco estiver descarregado, o rotor principal pode atingir a cauda causando uma falha catastrófica.
  • Rollover dinâmico em que o helicóptero gira em torno de um dos patins e "puxa" para o lado (quase como um loop de solo de aeronave de asa fixa ).
  • Falhas do trem de força, especialmente aquelas que ocorrem dentro da área sombreada do diagrama de alta velocidade .
  • Falhas do rotor de cauda que ocorrem por um mau funcionamento mecânico do sistema de controle do rotor de cauda ou uma perda de autoridade de empuxo do rotor de cauda, ​​chamada de "perda de eficácia do rotor de cauda" (LTE).
  • Brownout em condições de poeira ou whiteout em condições de neve.
  • Rotor baixo RPM, ou "rotor droop", é quando o motor não consegue acionar as pás em RPM suficiente para manter o vôo.
  • Velocidade excessiva do rotor, que pode sobrecarregar os rolamentos do passo do cubo do rotor (brinelling) e, se severa o suficiente, pode causar a separação da lâmina da aeronave.
  • Ataques de cabos e árvores devido a operações em baixa altitude e decolagens e pousos em locais remotos.
  • Voo controlado em terreno no qual a aeronave é lançada ao solo sem querer devido à falta de consciência situacional.
  • Batendo no mastro em alguns helicópteros

Lista de acidentes fatais

O helicóptero mais mortal cai por causa do número de mortos
Encontro Operador Aeronave Evento e localização Número de mortos
19 de agosto de 2002 Rússia Mil Mi-26 Abatido na Chechênia 127
9 de dezembro de 1982 Nicarágua Mil Mi-8 Abatido por rebeldes do Sandinistão enquanto carregava 88 pessoas. Todos os 84 passageiros morreram e todos os quatro membros da tripulação sobreviveram. 84
4 de fevereiro de 1997 Israel Sikorsky CH-53 Sea Stallion (x2) Colisão sobre Israel 73
14 de dezembro de 1992 Rússia (Força Aérea Russa) Mil Mi-8 Abatido por forças georgianas na Abkhazia usando MANPADs SA-14 , apesar de escolta pesada. Três tripulantes e 58 passageiros, compostos principalmente de refugiados russos. 61
4 de outubro de 1993 Georgia Mil Mi-8 Abatido ao transportar 60 refugiados do leste da Abkházia; todos a bordo foram mortos. 60
10 de maio de 1977 Israel CH-53 Bater perto de Yitav no Vale do Jordão 54
8 de janeiro de 1968 Estados Unidos Garanhão marinho Sikorsky CH-53A , USMC Bater perto da Base de Combate Đông Hà, no Vietnã do Sul . Todos os cinco tripulantes e 41 passageiros morreram. 46
11 de julho de 1972 Estados Unidos Garanhão marinho Sikorsky CH-53D , USMC Abatido por um míssil perto de Quảng Trị, no Vietnã do Sul. Seis fuzileiros navais dos EUA e 50 fuzileiros navais vietnamitas a bordo. Três fuzileiros navais dos EUA e 43 fuzileiros navais vietnamitas foram mortos. 46
11 de setembro de 1982 Estados Unidos Boeing CH-47 Chinook , Exército dos EUA Bater em um show aéreo em Mannheim , então localizado na Alemanha Ocidental . 46
6 de novembro de 1986 British International Helicopters Boeing 234LR Chinook Bater nas ilhas Shetland 45
28 de janeiro de 1992 Azerbaijão Mil Mi-8 Abater 44
3 de julho de 2009 Paquistão (Exército do Paquistão) Mil Mi-17 Batida 41
6 de agosto de 2011 Estados Unidos CH-47 Chinook Tiroteio , Afeganistão 38
18 de agosto de 1971 Estados Unidos CH-47 Chinook, Exército dos EUA Crash perto de Pegnitz , então localizado na Alemanha Ocidental. Todos os quatro tripulantes e 33 passageiros morreram. 37
26 de janeiro de 2005 Estados Unidos Sikorsky CH-53E Super Stallion , USMC Crash pousou perto de Ar Rutbah , Iraque 31

Recordes Mundiais

Tipo de registro Registro Helicóptero Piloto (s) Encontro Localização Observação Referência
Velocidade 400,87 km / h (249,09 mph) Westland Lynx John Trevor Egginton (Reino Unido) 11 de agosto de 1986 Reino Unido
Distância sem pouso 3.561,55 km (2.213,04 mi) Hughes YOH-6A Robert G. Ferry (EUA) 6 de abril de 1966 Estados Unidos
Velocidade ao redor do mundo 136,7 km / h (84,9 mph) Agusta A109S Grand Scott Kasprowicz (EUA) 18 de agosto de 2008 De e para a cidade de Nova York
via Europa, Rússia, Alasca, Canadá
Sem reabastecimento em voo
Altitude mais alta sem carga útil 12.442 m (40.820 pés) Lama Aerospatiale Jean Boulet (França) 21 de junho de 1972 França
Altitude de vôo de nível mais alto 11.010 m (36.120 pés) Sikorsky CH-54 Tarhe Igreja James K. 4 de novembro de 1971 Estados Unidos
Altitude com carga útil de 40 toneladas 2.255 m (7.398 pés) Mil V-12 Vasily Kolochenko, et al. 6 de agosto de 1969 URSS
Decolagem mais alta (turbina) 8.848 m (29.029 pés) Eurocopter AS350 Didier Delsalle 14 de maio de 2005 Nepal Monte Everest
Decolagem mais alta (pistão) 4.300,7 m (14.110 pés) Robinson R44 Mark Young 12 de outubro de 2009 Estados Unidos Pike's Peak, Colorado
Primeiro vôo elétrico tripulado Hover puramente elétrico Protótipo da Solução F Pascal Chretien 12 de agosto de 2011 França Venelles
Maior levantamento de força humana Pedalando, levante resistência de 64 s, altura de 3,3 m; largura diagonal: 46,9 m AeroVelo Atlas , 4 rotores Dr. Todd Reichert 13 de junho de 2013 Canadá Estádio de futebol de salão; Igor I. Sikorsky Vencedor da competição

Veja também

Referências

Notas

Notas de rodapé

Bibliografia

links externos