Movimento delle Pale di un Elicottero?

allora, una persona mi ha detto: nell'elicottero, le pale del rotore principale continuano a muoversi effettuando mezzi giri su se stessi ( non un giro completo, da orizzontali (per esempio) si inclinano di 20° da una parte e dall'altra ) per bilanciare il movimento, perché se no girerebbero su se stessi. quindi per mezzo giro dell'elica si inclinano da una parte e per l'altro mezzo giro si inclinano dall'altra per controbilanciare le forze o una cosa del genere. Vi faccio questa domanda perché non mi ricordo bene se è così che funziona. è giusta questa cosa? Grazie Mille!!

1 risposta

Classificazione
  • 9 anni fa
    Risposta preferita

    ...... ultimamente ci sono parecchie domande sull'aerodinamica degli elicotteri....... si vede che è un campo che affascina......

    Per farti capire il problema, partiamo con un pochino di storia:

    I primissimi modelli di elicotteri riuscivano a stare per aria solo ed esclusivamente finchè stavano fermi in hovering..... appena cercavano di spostarsi in una qualsiasi direzione inesorabilmente tendevano a ribaltarsi.....

    Fu Juan de la Cierva a capirne il motivo ed ad inventare il rimedio......

    Il problema che si creava si chiama ASIMMETRIA DI PORTANZA

    Le pale del rotore sono a titti gli effetti delle ali che si muovono nell'aria e che come tutte le ali in movimento creano una portanza.

    La portanza è in funzione del quadrato della velocità, (se la velocità raddoppia la portanza quadruplica e così via). Per cui, ad esempio, la portanza all'estremità della pala è più elevata di quella che c'è alla radice o a metà pala, perchè l'estremità viaggia ad una velocità superiore (anche se nella realtà questo fenomeno viene limitato svergolando le pale nel senso della lunghezza, ma non complichiamoci troppo la vita.....).

    Tutto questo è valido finchè l'elicottero sta fermo...... ma cosa succde quando l'elicottero inizia a spostarsi, mettiamo verso l'avanti?

    la fusoliera, e con essa tutto l'elicottero, assume una certa velocità di avanzamento...... mettiamo che sia 100 Km/h. Mettiamo invece che l'estremità del rotore si muova a 800 km/h (sto dando valori a caso) Se guardi l'elicottero dlal'alto, c'è una pala che sta avanzando, cioò si muove da dietro verso l'avanti dell'elicottero e la pala dalla parte opposta sta retrocedendo..... ma se l'elicottero tutto (compreso il suo rotore) sta avanzando, allora sulla pala avanzante la velocità di traslazione SI SOMMA a quella di rotazione e sulla pala retrocedente SI SOTTRAE.

    Con i valori che ti ho dato prima, è come se la pala avanzante stia viaggiando a 900 Km/h e la pala retrocedente a 700 Km/h.

    Ma siccome la portanza è funzione dlela velocità, la pala avanzante rispetto all'aria è più veloce e crea più portanza, la pala retrocedente è meno veloce e crea meno portanza.

    Su disco del rotore avrai un semidisco più portante ed un semidisco meno portante. Questo rompe l'equilibrio dell'elicottero e crea un momento che tende a far ribaltare l'elicottero stesso.

    Come fare per risolverlo?

    L'intuizione di la Cierva fu geniale....... lui vincolò le pale del rotore al master (albero del rotore principale) NON in maniera rigida ma con delle cerniere. In questo modo il rotore è libero di oscillare.....

    Immagina di metterti una penna in equilibrio trasversalmente sulla punta del dito...... il rotore fa lo stesso movimento......

    Che cosa succede grazie a queste cerniere una volta in rotazione ed in movimento?

    Abbiamo detto che il semidisco avanzante è più portante e quello retrocedente è meno portante...... per effetto di questa maggiore o minore portanza, la pala avanzante SI ALZA (mentre gira) e la pala retrocedente SI ABBASSA (mentre gira).

    Il movimento dlele pale che si alzano e si abbassano ad ogni giro si chiama FLAPPEGGIO.

    Hai presenti quelle giostre per bambini con le cabine che girano ma alternativamente si alzano e si abbassano ad ogni giro? Le pale fanno la stessa cosa.......

    Però accade anche che la pala avanzante (che creava più portanza), mentre si alza DIMINUISCE il suo angolo di incidenza e quindi PRODUCE MENO portanza...... viceversa, la pala retrocedente (che creava meno portanza) mentre si abbassa AUMENTA il suo angolo di incidenza e quindi PRODUCE PIU' portanza........

    E il disco del rotore si autostabilizza, eliminando il fenomeno della asimmetria di portanza...... la cosa avviene in maniera del tutto automatica, a qualsiasi velocità, e senza che il pilota debba intervenire sui comandi......

    Non sono concetti proprio semplicissimi....... ma spero di essere riuscito ad esprimermi in parole semplici ed a farmi capire...... comunque se hai altri dubbi, domanda pure......

Altre domande? Fai una domanda e ottieni le risposte che cerchi.