Cum zboară elicopterele (realitate vs. modelism)

De ce m-am apucat să scriu un articol pe tema asta? Poate din dorinţa de a explica dintr-un punct de vedere puţin mai tehnic diferenţa dintre zborul unui elicopter adevărat şi a unui elicopter radiocomandat.

În primul rând un elicopter adevărat se foloseşte în momentul zborului de o forţa, să o numim generic forţa de ridicare egala cu următoarea formulă Fr=1/2 Cr*Vel^2*A*ro (unde ro= densitatea aerului la o anumită înalţime, Vel este velocitatea aerului la înalţimea respectivă, A= este aria de contact între aer şi elicopter, luată în considerare ca fiind aria celor 4 pale ale rotorului principal, care este constantă şi rămane constantă în timpul zborului, asta dacă nu apare niciun copac în cale, iar Cr este coeficientul de ridicare). Despre coeficientul de ridicare trebuie să vă mai explic un lucru, dar o voi face după ce explic ce este un rotor (sau cel puţin pentru ce atribui eu acest nume).

De obicei, şi în principu, un elicopter are două rotoare: cel principal şi cel secundar. Rotorul principal este cel mai important, el producând forţa necesare de ridicare de la sol, cat şi de planare în aer, a elicopterului. El este format din ansamblul motor şi sistemul elicei: care este alcătuit din pale şi toate elementele de legatura si întarire a ansamblului necesare. Pentru a se putea ridica de la sol elicopterul are nevoie ca forta de ridicare să depăşească forţa de greutate (clasicul m*g, m fiind masa elicopterului iar g- acceleraţia gravitaţională), destul de logic. Dar cum poate un elicopter să îşi schimbe directia pe care înainteaza sau orientarea? În cadrul rotorului principal există un sistem care permite înclinarea lui la un anumit unghi, denumit generic unghi de atac (revenind la coeficientul de ridicare care este strâns legat de unghiul de atac, fiind calculat trigonometric după aceasta). Totul pare simplu, astfel dacă elicea se înclină în faţă elicopterul o ia în faţă, elicea se înclină în spate elicopterul merge în stanga (glumeam, merge cu spatele).

Dar în fizică mai apar unele fenomene importante : momentul şi inerţia unui motor. Dacă elicea elicopterului se învarte într-un sens din cauza momentului motor elicopterul se învarte în sens opus. Pentru a elimina acest efect este nevoie de rotorul secundar, care este amplasat la un unghi de 90 de grade faţa de rotorul principal. Prin rotirea elicei secundare se produce efectul necesar pentru eliminarea rotirii elicopterului şi menţinerii lui pe o direcţie stabilă. Acest subiect se poate dezvolta mai mult, mult mai mult dar din păcate (sau fericire ) acesta este un blog nu o lucrare de licenţa în mecanică sau aerodinamică.

Parcurgând paşii necesari întelegerii principiului de zbor al elicopterelor adevarate, cei care au mai manevrat elicoptere radiocomantate cred că încearcă să îşî imagineaze diferenţele.

În primul rând un elicopter RC are două rotoare: principal şi secundar. Însă rotorul principal nu mai are toate cele 4 pale în acelasi plan ci in două planuri diferite. Cele două planuri au rolul de a se învârti separat astfel încât să se creeze un efect de vârtej între ele, permiţându-i elicopterului să "împingă" aerul în jos pentru a se ridica. Rotorul secundar în funcţie de modelul elicopterului are mai multe roluri. Pentru elicopterele performante el are rol de anticuplu pe motor (la fel ca elicopterele adevărate), dar poate avea şi rolul de doar a modifica orientarea planului vertical al elicopterului, rotindul în sensul acelor de ceasornic sau invers, în funcţie de cum se roteşte şi motorul (bineînteles că acelaşi rol îl are şi la un elicopter adevărat). Însă marea diferenţă este în acel sistem de a creea o forţă de ridicare cu totul diferită faţă de elicopterul adevărat.

Mai am de facut o precizare: elicopterele rc de care am amintit fac parte din categoria elicopterelor cu un singur rotor colectiv.

Sunt subiecte despre elicopterele radiocomandate care nu le stiu sau sunt greu de explicat pe moment, de asemenea nici informaţiile despre elicopterele adevarate nu sunt complete, existand şi aici mai multe subiecte de discuţie. Dar treptat cu cât voi încerca să explic acest hobby, voi trece şi prin subiecte mai avansate sau mai simple. Sunt deschis la întrebari şi la propuneri de subiecte. Întrebările le puteţi pune în comenturi sau trimiţând un mail.