Como funciona o helicóptero?
O vôo da máquina é um verdadeiro prodígio aerodinâmico, resultado de uma complexa combinação de forças que se contrabalançam. Sua sustentação, por exemplo, vem das asas, que, quando inclinadas contra o fluxo de ar, produzem uma força para cima. O helicóptero nada mais é que um avião com asas móveis: hélices cujo nome técnico é […]
O vôo da máquina é um verdadeiro prodígio aerodinâmico, resultado de uma complexa combinação de forças que se contrabalançam. Sua sustentação, por exemplo, vem das asas, que, quando inclinadas contra o fluxo de ar, produzem uma força para cima. O helicóptero nada mais é que um avião com asas móveis: hélices cujo nome técnico é rotor. Mas – diferentemente do avião, que só se desloca para a frente – o helicóptero pode pairar no ar e até andar de ré, porque suas pás estão sempre em movimento. O processo não é nada simples, porque a tendência natural do impulso provocado pela rotação das pás (o chamado torque) seria fazer a nave rodopiar como um pião.
Esse impulso, porém, é contrabalançado pelo rotor de cauda, uma segunda hélice que gira em pé, produzindo uma força lateral. “Peso, sustentação, torque e rotor de cauda formam um equilíbrio de forças que pode ser levemente alterado pelo piloto, direcionando o helicóptero para onde ele quiser”, diz Silomar Cavalcante Godinho, piloto de provas da Helibrás, empresa fabricante de helicópteros sediada em Itajubá, MG. Essa alteração é feita por comandos que mudam o ângulo das pás, aumentando ou diminuindo a sustentação aerodinâmica – o mesmo princípio desde o primeiro helicóptero funcional, criado pelo alemão Heinrich Focke em 1937.
Helicóptero depende de mecanismo complexo para voar
Os turbomotores são uma ou duas turbinas a jato que movem a caixa de transmissão. É ela que faz girar, ao mesmo tempo, o rotor principal e o de cauda
O sistema de comandos é composto de uma longa seqüência de hastes e engrenagens que vai da cabine até os rotores. O manche (em verde) inclina o helicóptero e o desloca na horizontal. A alavanca (em vermelho) o faz subir e descer. Os pedais (em azul) controlam a inclinação das pás do rotor de cauda, fazendo o helicóptero girar sobre si mesmo
O rotor principal é a peça-chave: tanto mantém o helicóptero no ar quanto controla sua direção
Neste modelo específico, dois grupos de tanques de combustível alimentam separadamente cada um dos motores. Eles podem, porém, ser interligados em caso de emergência
O rotor de cauda contrabalança o impulso provocado pelo giro do rotor principal. Ele também pode mudar sua inclinação: é assim que o piloto faz o helicóptero girar
O estabilizador horizontal, idêntico ao dos aviões, mantém a aeronave estável, impedindo-a de embicar para cima ou para baixo em conseqüência do movimento de pessoas e cargas em seu interior
O sistema de transmissão é um complexo de engrenagens que faz girar os rotores. Idealmente, eles devem manter uma velocidade fixa. Para mudar a direção e a velocidade da nave, só varia o ângulo das pás
Direção da nave é dada pelo ângulo de rotação
Para subir e descer, o ângulo de todas as pás é alterado ao mesmo tempo. Aumentando a inclinação, a força de sustentação cresce e o helicóptero sobe. Na descida, acontece o oposto. Isso é feito por meio de uma alavanca na cabine do piloto
O giro das pás provoca uma força giratóra que é contrabalançada pelo rotor de cauda. Quando o piloto quer fazer o helicóptero rodar sobre si mesmo, basta desequilibrar as forças, alterando o ângulo das pás do rotor de cauda por meio dos pedais
Para voar para a frente, o piloto ajusta o ângulo da rotação de tal modo que as pás que estão atrás fiquem mais inclinadas que as da frente. O resultado é um movimento frontal (A). O mesmo princípio vale nos movimentos para trás (B) e para os lados (C)
Rotor comanda o vôo da máquina
As setas em laranja mostram o giro do rotor, a principal força responsável pelo deslocamento da nave
As pás inclináveis são movimentadas por um sistema de bastões e articulações de acordo com a posição dos pratos. Quanto maior o ângulo da pá, maior é a sustentação (impulso para cima) criada. Essa movimentação é mostrada pelassetas vermelhas
Os pratos são movimentados pelos comandos do piloto. Quando o prato é inclinado (por meio do manche), giram apenas as pás de um lado e o helicóptero se move na horizontal. Para o movimento vertical (controlado por uma alavanca à direita do piloto), o conjunto de pratos sobe ou desce ao longo do mastro. Esses movimentos são mostrados pelas setas verdes.
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