Força total de resistência

Transcrição

1 Introdução As pás dos helicópteros estão ligadas ao veio do rotor com uma série de dobradiças: Dobradiças de batimento, que permite o movimento para cima e para baixo (batimento). Assim que apenas forças (e não momentos) são transmitidos ao veio. Dobradiças de avanço-atraso. Quando as pás rodam e batem são criadas forças de Coriolis no plano do rotor. Para evitar cargas demasiado elevadas na base do rotor são utilizadas dobradiças de avanço-atraso. Rolamentos de picada (prato cíclico) utilizado para controlar o ângulo de picada da pá. As cargas aerodinâmicas nas pá são afectadas pelo movimento das mesmas. (o movimento de atraso pode ser negligenciado mas o de batimento e o de picada não. Slide 1

2 Movimento da pá Eixo de Força total de sustentação rotação Eixo de atraso Eixo de batimento Pá Batimento para cima Avanço Força total de resistência Atraso Batimento para baixo Eixo de picada Slide 2

3 Tipos de cabeça do rotor Boeing AH-64 Apache : totalmente articulado Slide 3

4 Tipos de cabeça do rotor Kamov Ka-29TB Helix: totalmente articulado Slide 4

5 Cabeça totalmente articulada Dobradiças permitem o movimento de batimento e de atraso Rolamentos permitem o movimento de picada São adicionados amortecedores às dobradiças de atraso Complicado de projectar e de manter Pesados e provocam grande resistência aerodinâmica. Slide 5

6 Tipos de cabeça do rotor Robinson R-22 Teetering Slide 6

7 Tipos de cabeça do rotor Bell UH-1D Teetering Slide 7

8 Cabeça Teetering Não existe uma dobradiça independente de batimento/atraso Há rolamentos independente de picada Mecanicamente simples Resistência aerodinâmica elevada Uma variação é a cabeça teetering cujo apoio se situa acima do plano do rotor. Slide 8

9 Tipos de cabeça do rotor Westland Lynx: Sem dobradiças Slide 9

10 Tipos de cabeça do rotor Dobradiça de batimento Rolamentos de picada Amortecedor de atraso Dobradiça de atraso Westland Lynx: Sem dobradiças Slide 10

11 Tipos de cabeça do rotor Eurocopter Bo105M: Sem dobradiças Slide 11

12 Cabeça sem dobradiças Sem dobradiças de batimento ou atraso Movimento da pá é obtido por flexão Acoplamento dos movimentos de batimento e de atraso Mecanicamente simples Complicado de projectar Menor resistência aerodinâmica Boas capacidades de manobra Slide 12

13 Tipos de cabeça do rotor Eurocopter AS355 TwinStar : Sem rolamentos Slide 13

14 Cabeça sem rolamentos Sem dobradiça de batimento/atraso Sem rolamentos de picada Movimento obtido por e flexão, torção Acoplamento entre todos os movimentos Mecanicamente é muito simples Complicado de projectar Pequena resistência aerodinâmica Slide 14

15 Prato cíclico Veio Pás do rotor Prato cíclico rotativo Cabos de controlo de picada Prato cíclico fixo Cabos de controlo de ordens do piloto Slide 15

16 Controlo de Picada Ângulo de avanço de 90º Cabos de controlo Junção esférica Braço operador Ligação Prato cíclico rotativo Prato cíclico rotativo Rolamento esférico Eixo de picada Cabos de controlo de ordens do piloto Slide 16

17 Controlo de Picada ngulo de picada enta em todas as uniformemente ato cíclico sobe Ângulo de picada aumenta e diminui conforme a pá roda Prato cíclico inclina Actuação do controlo colectivo Actuação do controlo cíclico Slide 17

18 Movimento de batimento Eixo de atraso Veio do rotor Eixo de rotação Rolamentos de picada Eixo de batimento Ligação tipo Hooke Slide 18

19 Movimento de batimento Rolamentos de picada Eixo de atraso Eixo de batimento Cabeça de rotor com offset Cabeça do rotor Veio do rotor Eixo de rotação Slide 19

20 Movimento de atraso ângulo de atraso dobradiça de atraso Veio atraso Centro de massa da pá Slide 20

21 Movimento de atraso Pá do rotor r dobradiça de atraso Veio Eixo de rotação Slide 21

22 Movimento de atraso Pá desfasada Centro de massa da rotor Veio Movimento do CM do rotor devido a pás desfasadas. Slide 22

23 Posicionamento das dobradiças A ordem na qual as dobradiças batimento e atraso e os rolamentos de picada são posicionados variam com fabricante e com o modelo do helicóptero O uso de dobradiças coincidentes para batimento e atraso é comum porque permite um projecto mais compacto. Os rolamentos de picada são normalmente posicionados depois. Mas os três eixos de rotação não são necessariamente ortogonais. Slide 23

24 Posicionamento das dobradiças Eixo de atraso Eixo de rotação (Veio) Eixo de batimento Eixo ao longo da pá Eixo de picada Slide 24

25 Posicionamento das dobradiças Dobradiça de batimento Eixo de rotação (Veio) Eixo da dobradiça Acoplamento entre o batimento e picada. Eixo ao longo da pá Slide 25

26 Posicionamento das dobradiças Acoplamento entre o movimento de batimento e de picada. Slide 26

27 Posicionamento das dobradiças Batimento para Batimento cima para baixo Diminuição do ângulo Aumento de picada do ângulo de picada Slide 27

28 Posicionamento das dobradiças Controlo do ângulo de picada Sem acoplamento entre o movimento de batimento e de picada. Slide 28

29 Posicionamento das dobradiças Dobradiça de batimento Eixo de rotação (Veio) Eixo da dobradiça Acoplamento entre o batimento e o atraso Eixo ao longo da pá Slide 29

30 Posicionamento das dobradiças No caso geral : Dobradiça de batimento Eixo de rotação (Veio) Eixo ao longo da pá Eixo da dobradiça δ 3 0 Batimento e picada δ 1 0 Batimento e atraso Slide 30

31 Posicionamento das dobradiças Eixo de rotação (Veio) Eixo da dobradiça No caso geral: Dobradiça de atraso α 3 0 Atraso e picada α 1 0 Atraso e batimento Eixo ao longo da pá Slide 31