¿Qué pasaría si continuaras ganando altitud en un helicóptero, volando hacia arriba y hacia arriba?

Answer 1

Si sube lo más alto posible, se encontrará con una situación fascinante según el funcionamiento de los helicópteros. Sin ser demasiado técnico, cuanto más alto vayas, más lento terminarás por la menor potencia disponible. En algún momento, se ve obligado a reducir la velocidad hasta un punto en el que realmente se necesita más potencia para seguir volando hacia adelante. (Si crees que es material de dolor de cabeza, sigue leyendo).

Ir más alto también significa aumentar el ángulo de ataque en todas las cuchillas (“inclinación colectiva”) para seguir generando la misma cantidad de elevación a medida que el aire se vuelve más delgado. Esto significa que el sistema del rotor será progresivamente menos eficiente. Al mismo tiempo, aumentará la “velocidad de pérdida” de las cuchillas. Eso está bien para la “cuchilla que avanza” (la que gira hacia la dirección de vuelo) hasta que alcanza un ángulo de ataque lo suficientemente alto como para detenerse, pero es terrible para la “cuchilla en retirada” (la cuchilla en el otro lado del rotación, yendo en dirección opuesta a la dirección de vuelo), que casi siempre se detendrá primero.

Las dos imágenes incrustadas aquí (del Manual de campo del Ejército de los EE. UU. (FM) 3-04.203) muestran por qué sucede esto. La mayor parte del elevador de un helicóptero se genera en el lado de avance de la pala.

Cuando la pala en retroceso es lo suficientemente lenta (su velocidad de rotación menos la velocidad de avance va por debajo de la velocidad de pérdida), se pierde toda la elevación en ese lado del disco del rotor y el helicóptero rodará. Este efecto se retrasa al volar más lento hacia adelante, pero siempre sucederá en algún momento.

Aquí está la parte genial / aterradora. A medida que asciende, la velocidad de avance que tiene que mantener aumenta (para que no se ponga del lado equivocado de la “curva de potencia”). Sin embargo, si va demasiado rápido, la velocidad de avance que se resta de la velocidad de la cuchilla en retirada coloca ese lado cada vez más cerca del “bloqueo de la cuchilla en retirada” (RBS). cabeceo y balanceo (debido a RBS) y pérdida de RPM del rotor debido a que repentinamente solicitan más motores de los que pueden entregarse.

He estado a una altitud en la que tenía unos tres o cuatro nudos para jugar, y estaba bajo control al sentir los golpes de advertencia de pérdida de punta y ralentizar un toque cada vez que ocurrían. Era un poco más bajo que la versión de libro de altitud máxima, ¡pero era lo suficientemente alto para mí y mi tripulación!

Answer 2

Estaba imaginando un helicóptero que se levantaba en un vuelo estacionario y luego continuaba subiendo y subiendo y subiendo sin avanzar … simplemente permaneciendo inmóvil sobre un punto en el suelo. No es que este escenario sea tan diferente de las respuestas ya dadas, pero tal vez sea un poco más simple.

Por lo tanto, aumentaría la potencia y el tono de las cuchillas para elevar el vuelo estacionario y luego para subir más alto necesita un poco más de potencia y tono. Para cualquier altura sobre el suelo (y dadas las condiciones atmosféricas) necesitará una cierta cantidad de energía para mantener su vuelo estacionario. La cantidad de potencia necesaria para desplazarse aumenta cuanto más se obtiene por la razón ya mencionada, un aire más delgado requiere más inclinación de la pala para crear elevación y una mayor inclinación de la pala requiere más potencia para mantener las RPM del rotor.

Cada vez que agrega un poco más de potencia y lanza, el helicóptero sube hasta alcanzar el equilibrio y luego regresa a una distancia superior al suelo. Puede imaginar este equilibrio como similar a un automóvil (o bicicleta) que acelera, ya que cuando aplica más potencia (con el acelerador o las piernas) el vehículo acelerará hasta que haya suficiente potencia para mantener su velocidad. En algún momento, la potencia aplicada es igual a la resistencia y no hay más aceleración.

Entonces, cada vez que quieras subir más alto con el helicóptero, debes aplicar un poco más de potencia y tono. Por supuesto, el poder no es ilimitado, por lo que en algún momento comenzará a quedarse sin energía. Como se veria eso? Bueno, las aspas del helicóptero comenzarían a disminuir. A medida que las cuchillas se desaceleran, comienzan a perder fuerza, lo que significa que comenzará a descender. En este caso, eso sería algo bueno porque a medida que se hunde, tendrá algo de potencia adicional y las cuchillas volverán a sus RPM normales.

¿Qué pasaría si las cuchillas continuaran desacelerándose? Si se vuelven lo suficientemente lentos, se estancarán y se doblarán y luego caerás en picado. ¡Por eso es bueno mantener el RPM!

Answer 3

Eventualmente llegaría a una altitud a la que el aire sería tan delgado que las palas del helicóptero no podrían generar suficiente vida.

En ese punto, si tienes suerte, el helicóptero simplemente deja de ir más alto. Si no lo está, el motor se detendrá o se sobrecalentará, y probablemente caerá varios miles de pies hasta su muerte.