Conceptos Esenciales de Helicópteros: Aerodinámica, Sistemas y Operaciones

Conceptos Fundamentales del Helicóptero

Aerodinámica y Componentes del Rotor

  • Una velocidad de descenso de al menos 300 pies por minuto, baja velocidad horizontal y potencia aplicada al rotor.
  • Tipos de resistencia aerodinámica: resistencia del perfil, resistencia inducida y resistencia parásita.
  • La resistencia de perfil.
  • La resistencia parásita.
  • Proporcionar ángulos de paso más altos en la raíz, donde la velocidad es baja, y ángulos de paso más bajos cerca de la punta, donde la velocidad es más alta.
  • El ángulo de paso es el ángulo entre la línea de cuerda de una pala de rotor principal o de cola y el cubo del rotor.
  • En un helicóptero con rotor rígido, las palas no pueden articularse, pero sí pueden flexionarse.
  • La disimetría de sustentación se manifiesta en vuelo de traslación.
  • Los rotores semirrígidos.
  • El control de guiñada se logra aumentando el paso de las palas del rotor de cola por igual o disminuyéndolo también por igual.
  • El automatismo de incrementar gases automáticamente al incrementar el paso colectivo.
  • El plato oscilante consta de dos partes principales: placa estacionaria y placa giratoria.
  • Una instalación incorrecta se ha producido con un exceso de desenrosque de los cabezales.
  • Los rotores antipar empleados normalmente en helicópteros ligeros, presentan menos requisitos de potencia que los rotores antipar convencionales y, por ello, son de menor tamaño y más ligeros.
  • El objetivo es que el piloto pueda controlar la actitud, la velocidad y el rumbo del helicóptero.
  • Los controles operan separadamente entre sí: un cambio de paso colectivo no modifica el ángulo del plato oscilante, y un movimiento cíclico no modifica el colectivo.
  • En un sistema rígido, la pala se dobla; en un sistema articulado, la pala se abate hacia arriba y abajo; y en un sistema de articulación oscilante, las dos palas oscilan.

Mantenimiento y Verificación del Rotor

  • Realizar ajustes de puesta en senda después del vuelo de traslación.
  • Comprobar que el estroboscopio está en disponibilidad operacional, es decir, que apunte con sus fogonazos sincrónicamente a las cuatro palas.
  • La verificación de puesta en senda de vuelo estacionario.
  • Si existen suficientes RPM del rotor, el despegue inmediato puede restablecer el equilibrio del rotor.
  • Las cargas no son iguales en todas las palas. La rotación induce entonces variaciones de carga periódicas que generan vibraciones.
  • La verificación es necesaria cuando se haya cambiado algún subconjunto del sistema del rotor principal o se hayan realizado trabajos de mantenimiento en él.
  • Lo anterior da como resultado una senda (tracking) idéntica: las palas se someten a la misma sustentación (Fn) y se elevan en la misma cantidad.
  • Ha de repetirse la prueba en vuelo estacionario.

Estructura y Sistemas del Helicóptero

Componentes Estructurales y Materiales

  • La corona es una rueda con dentado interior, engranada en los satélites. Se transmite par si no se produce giro de ninguno de los satélites.
  • El momento flexor que se genera en el mástil al inclinar el disco del rotor principal, para evitar valores máximos que modifiquen las características mecánicas del mástil.
  • Los largueros principales (longerons) y los largueros (stringers).
  • Fuselaje tipo semimonocasco.
  • La estructura debe soportar cargas durante la vida de servicio del elemento en cuestión, sin la aparición de grietas o defectos graves.
  • En la práctica, aunque no se rebasen los niveles de esfuerzo permitidos, la estructura se degrada.
  • Componentes principales: palas de rotor, estabilizador horizontal y estructura.
  • Paneles sándwich metálicos, con cara exterior de aleación de aluminio.
  • Método de unión: remachado.
  • Material de alta resistencia: titanio.
  • Proceso de fabricación: laminación en frío con un radio de fondo grande.

Sistemas de Aire y Climatización

  • Induction time”: tiempo de inducción.
  • La resina.
  • El aire se hace circular por un intercambiador de calor donde el aire de impacto (RAM) enfría el aire de sangrado.
  • Un sistema que se apaga automáticamente, pero no se puede volver a conectar.
  • Cuando la aeronave está en el suelo, un ventilador de aire de ventilación, controlado por un interruptor del tren de aterrizaje (squat switch), opera para atraer el aire.
  • Los sensores deben ser instalados en el exterior del helicóptero donde el aire sea previsiblemente menos turbulento y estar abiertos hacia adelante, paralelos a la línea de vuelo.

Instrumentación y Sensores

  • Errores comunes en instrumentos: envejecimiento, histéresis y error por temperatura.
  • La altitud real o verdadera es menos importante que mantener la imposibilidad de colisión entre aeronaves.
  • El altímetro.
  • Las fuerzas de gravedad y centrífuga.
  • Para detectar la posición de los pedales y del colectivo.
  • Parámetros medidos: altitud, velocidad y temperatura exterior.
  • Componentes de un sistema de control: un giróscopo de fibra óptica (FOG) y un actuador SEMA.
  • Es un modo de mantenimiento de la velocidad.

Aviónica y Sistemas de Comunicación

Sistemas de Radio y Navegación

  • La onda portadora es modulada para introducir la información.
  • Una antena de dipolo.
  • Un indicador de desviación de rumbo (CDI).
  • Un indicador de radiobalizas.
  • Del equipo de medición de distancia (DME).
  • El VOR.

Sistemas Eléctricos y Baterías

  • Alertas comunes: alta temperatura y sobrecarga.
  • Se deben utilizar instalaciones totalmente separadas para los dos tipos de baterías.
  • Los generadores serie tienen regulación de tensión muy baja en función de la variación de la carga.
  • La barra de aviónica está a menudo desconectada cuando se activa el motor de arranque.
  • Los materiales conductores causan la formación de arcos entre escobillas y las delgas del conmutador.
  • Tapas de ventilación sueltas o abiertas, para evitar la presión en la célula y permitir la recarga de agua.
  • Indica que su vida útil esté llegando al final.
  • La regulación longitudinal y la regulación vertical.

Operaciones y Seguridad del Helicóptero

Mantenimiento en Tierra y Seguridad

  • Extintor: modelo aprobado de 2 kg, fijado a un soporte en la zona delantera central de la cabina y a una presión aproximada de 11 bar.
  • Mantenerlo horizontal y evitar oscilaciones.
  • El pesado o centrado del helicóptero.
  • El pesado se realiza con motores parados.

Sistemas de Detección de Incendios y Combustible

  • La conformación de fábrica.
  • Los detectores son más adecuados para monitorear áreas donde los materiales arden lentamente.
  • Da una advertencia cuando la tasa de calor aumenta rápidamente.
  • Para evitar falsas alarmas debidas a un cortocircuito, ya que en este caso la resistencia disminuye más rápidamente.
  • La válvula de cierre de combustible debe poder reabrirse rápidamente después de que se ha cerrado.
  • El selector no debe pasar a través de la posición “OFF” cuando se cambia de un tanque a otro.
  • El peso del combustible no debe ser soportado por las tuberías.
  • El combustible es aspirado dentro del conjunto del eyector, donde es bombeado dentro de la sección del tanque de la bomba de combustible.
  • Un termistor NTC.
  • Los tanques deben estar diseñados, instalados y ubicados de tal forma que puedan resistir un aterrizaje en pista pavimentada a velocidad normal con el tren retraído.
  • Para el repostaje: realizar la maniobra en el exterior, no usar ropa de nailon, evitar fuentes de ignición y evitar el uso de radio y radar.

Iluminación y Sistemas Antihielo

  • Modos degradados del sistema de alimentación y modos degradados del sistema de protección.
  • El sistema antihielo funciona a través de un tamiz de malla incrustado en los bordes de ataque de los estabilizadores.
  • Indicadores de hielo: dos luces “ICE” para informar al piloto y copiloto, y una luz ámbar “ICE DET” en el panel de peligros-precauciones (warning signal).
  • Las levas de posicionamiento.
  • Luces completamente apagadas.
  • Lámparas rojas en los puntos del lado izquierdo de visión delantera y lateral, con iluminación en un arco de 110º.
  • La unidad de potencia contiene los circuitos electrónicos necesarios para que, aprovechando la descarga de un condensador, provoque el destello en una lámpara. Además, dicha unidad controla el régimen de destellos o cadencia, que suele ser el doble que la anticolisión.
  • El control de iluminación es independiente para piloto y copiloto, de tal forma que cada uno puede mantener un nivel de luminosidad adecuado e independiente, en función de las labores que estén realizando.
  • Mediante mandos independientes que controlan distintas zonas comunes de paneles de la cabina, se proporciona luz de voltaje (24,5 VDC) a las lámparas miniatura empotradas.

Sistemas Hidráulicos y Aviónica Avanzada

  • La dificultad de recarga en vuelo, con lo que su empleo se reserva para operaciones de emergencia o medios alternativos como extensión de trenes, frenos.
  • Para operaciones de mantenimiento, sin necesidad de despresurizar el sistema.
  • Válvula reductora de presión variable, variando la posición de un espárrago de ajuste que asienta sobre la válvula de salida del restrictor.
  • Una serie de módulos (plataformas) de computación capaz de soportar numerosas aplicaciones.
  • Reducir el número y tipos de equipos a bordo de un helicóptero.
  • No afecta la función del sistema de comunicación de la red AFDX.
  • Enviar datos a los sistemas de grabación.
  • Transición del FANS A al FANS A+.
  • Un equipo instalado en la aeronave y que requiere el correspondiente certificado de aeronavegabilidad.
  • Es una plataforma de computación diseñada para reemplazar el material impreso de referencia que a menudo lleva el piloto.

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