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Hola a todos.

Tengo entndido que en un helicóptero las fuerzas y momentos aplicados sobre el rotor se ven desfasados un angulo de 90º en el sentido de la rotación de las palas por el efecto de la precesión giroscópica. Por ejemplo, para balancear a la derecha en un heli con rotor de giro en sentido antihorario, deberia aumentar el paso de la pala que apunta al rotor de cola y quitar paso de la que cruza por encima de la cabina.

Entiendo cómo sucede este fenómeno, pero mi problema está en que no se como explicar por qué en vuelo de avance la disimetría de la sustentación (La pala que avanza sustenta mas que la que retrocede debido a la velocidad relativa al viento) cause que el Helicóptero se desvie lateralmente.

Si se trata de una fuerza aplicada sobre el rotor (Sometido a la precesión giroscópica) tal que la pala que avanza sustente mas que la que retrocede, el momento resultante tendria que desfasarse 90º y resultar en un movimiento de cabeceo, no de alabeo, sin embargo en todas partes leo que el efecto es que el Heli tiende a desviarse lateralmente.

Alguien sabría explicar-me dónde me estoy equivocando o qué es lo que no estoy entendiendo bien? por que parece que una cosa vaya en contra de la otra.

Un saludo.

Interesante,

Alguien que le conteste por "dió"

yo entiendo que la precesion giroscopica es un efecto mecanico y se le suma el otro componente aerodinamico,para avanzar el rotor produce el efecto sustentador encima de el tubo de cola,se inclina hacia adelante y avanza ¿no?¿donde tiene la pala el paso maximo?justo 90º antes, en el lateral.por eso tu ejemplo en estacinario es correcto, pero al avazar cambia.

pd:es lo que yo creo,no asevero que sea asin,jejejeje.

No es que realize la sustentación encima del tubo de cola, simplemente, como bien has dicho se aplica la fuerza noventa grados antes y esto hace que el disco rotor se incline hacia delante. Lo que hace que el heli avance es la componente horizontal del vector tracción que siempre va perpendicular al disco rotor.

Mi pregunta sigue sin estar resuelta por que esto no explica por que la sustentación asimétrica provoca un desvío lateral en vez de un movimiento de cabeceo.

Seguramente voy a decir una burrada, pero...

¿No puede ser que una cosas sean las fuerzas que aplicamos al rotor y que este nos devuelve con un desfase de 90º y otra diferente el efecto aerodinámico al que se refiere luis 912 que afecta a la fuerza de sustentación producida por este?

No sé como explicarlo, pero creo que el problema no es que se genere una resistencia en la pala que avanza (la cual habría que calcular como una fuerza ejercida sobre el rotor) si no como una carencia de sustentación en el lado del rotor donde las palas retroceden (de donde obtenemos un momento de giro aplicado sobre el eje)

Igual me equivoco y esa es la clave del problema pero por lo que yo se, como tu al final has dicho, lo que obtenemos es un momento sobre el eje, que se transmite como una sucesión de impulsos al rotor y por tanto este debe desfasarse por la precesión.

jejejeje,es mas dificil de explicar que de entender,cuando el heli va en traslacion, la pala que avanza hacia adelante, lo hace mas lento que la que atrasa ,(parece mentira pero es asi)al sumarse y restarse respectivamente la velocidad del aire del avance,generando una diferencia de sustentacion entre el lado der. e izd. del heli, el efecto de precesion giroscopica es un efecto mecanico solo de respuesta del rotor(creo que ni Dios, sabe por que se produce)
un rotor,helice o artilugio de brazos giratorios ,girando a x revoluciones se comporta fisicamente y aerodinamicamente, como si de un disco se tratara,independientemente de como este governado,
si ese disco imaginario tiene mas sustentacion en un lado que el otro ,ya tienes el alaveo,
en la practica para compensar ese efecto, la pala que avanza tiene menos paso que la que atrasa.
uuufff,que cacao.

Bien, lo de la precesión no es tan dificil de entender, si aplicas un impulso o incremento de velocidad en un punto (por ejemplo, tuerces a izda cuando las palas estan perpendiculares al heli) esta velocidad se suma como vector perpendicular a la velocidad total de la pala y hace que el vector ascienda, por eso la pala se ira hacia arriba en los siguientes noventa grados. en la pala que retrocede, el impulso es hacia abajo, la velocidad resultante apunta abajo y la pala comienza el descenso. es facil ver, pues que todo el disco cambia su plano de rotacion con un desfase de 90 grados.

Respecto la traslación, la pala que avanza es la más rapida, no al revés, lo del cambio de paso segun la posición solo lo hacen los rotores con articulación de batimiento para compensar. en un heli de rotor rigido como los de nuestros modelos el unico efecto que contrarresta esto es la pérdida de angulo de ataque efectivo por que la pala que sube, ve su angulo de incidencia relativo al viento disminuido (Por estar subiendo) y la que baja lo ve aumentado.

Tu explicación no me convence, es decir, no digo que no sea cierto pero no me deja claro por que sucede esto. Si hay mas sustentación en un lado del rotor (esto si que se que es cierto) se induce un momento de fuerzas y estamos en las mismas. Para que el heli se desvie lateralmente deberia acuar un momento longitudinal para desfasarse noventa grados y desviar el heli lateralmente.

Sigo sin estar satisfecho... Buaaaah!

Me quedo con la explicación del disco
Es como si en un avión de ala fija, le quitáramos el recubrimiento a un par de secciones entre costillas de uno de los semiplanos. Obtendríamos un par de fuerzas que se aplicarían contra el fuselaje y no contra el propio ala/disco. Por lo tanto, al permanecer este en equilibrio, no nos devuelve ninguna fuerza y por tanto, ningún desfase.

PRESUNTAMENTE

Quieres decir que la diferencia de sustentación entre ambos lados "succiona" el fuselaje lateralmente?

Esto podria tener mucho sentido!

En tal caso tendriamos los dos efectos, el cabeceo debido a la precesión y el desvío por diferencias de presiones que ejercen succión.

Alguien puede confirmar esto?

Gracias

el desfase solo se produce en la respuesta del mando del rotor,supongamos como funcionaria un rotor de un autogiro que no tuviera mandos de alaveo ni avance, no se veria afectado por la precesion giroscopica,al no tener control ,bien, ahora aceleramos para despegar ,que va a ocurir,pues que encuanto el rotor genere la suficiete velocidad comenzaria a despegar y seguidamente alavear hasta volcar,¿porque?pues porque la pala que avanza genera mas sustentacion que la que atrasa con relacion al avance del heli,y no hay desfase por que esa fuerza es producida por la pala.
no se si aclararemos algo ,pero por lo menos calentamos neuronas,jejejeje
¿nadie mas da mas luz en el tema?
un saludo.

Hola, el otro día vi una frase de alguien que decía "los helicopteros vuelan, porque son tan feos que el suelo los repele"... vamos que yo de helis, ni idea .

Pero creo entender que lo que habláis es sencillo si "se visualiza". La pala que avanza suma su velocidad + la del aire enfrentado (al avanzar), mientras que la que vuelve "va a favor del viento" por lo que es normal que sustente mucho menos (proporcional a la velocidad).

Si eso recibe el nombre de "precesión giroscópica" ni idea, pero es algo que les pasa a los helis y que limita su velocidad máxima... sobre todo en los reales cuando llevan turbinas que les impulsan además. Pero según la WikiPedia, yo diría que va de otra cosa el tema...



Salu2

Disculpad, ya he resuelto el problema, no es nada de todo esto.

Es lo que yo intuía y comentaba en un principio sólo que me quedaba a medias y no veía todas las consecuencias de mis razonamientos.

La pala que avanza sustenta más e induce un momento lateral, que por precesión giroscópica se traduce en un encabritamiento, o lo que es lo mismo, tendencia a levantar el morro. Este encabritamiento, a su vez, confiere una cierta velocidad vertical de ascenso a la pala que va por delante de la cabina, y de descenso a la que va por detrás.
Esto Hace que la pala frontal vea disminuido su ángulo de ataque efectivo, ya que sube, y la pala trasera ve su angulo de ataque efectivo aumentado, dado que baja. Como las palas rotan a la misma velocidad y podemos asumir que el viento no las afecta en esta posición, la diferencia de ángulo de ataque introduce UN NUEVO MOMENTO, esta vez de picado, pero por la susodicha precesión giroscópica, el picado se desfasa 90º en el sentido del giro y por lo tanto hace que el plato giroscópico o disco rotor balancee a la izquierda.

Problema resuelto.

Salu2!

Vale que ya paso tiempo pero ¿Que tal si te complico un poco?

El efecto que se produce en un rotor por la diferencia de velocidades relativas de cada pala no siempre es el mismo, depende del perfil y angulo de ataque de la pala, el paso.
Si es simétrico y con angulo de ataque 0º simplemente produce un desequilibrio en la posición de las palas que hace que la pala que avanza se retrase un poco por la mayor resistencia, este efecto también pasa en casos de palas con perfil sustentador o/y con ángulos de ataque o pasos diferentes a 0º.
Se previenen roturas permitiendo que la pala avance o retroceda con respecto a la otra mediante la articulación de arrastre, que en un raptor seria el tornillo de cada pala que apretamos de forma que permita ese movimiento.

En un perfil sustentador como el de los autogiros sufre los dos efectos, se retrasa un poco la pala y al tiempo sustenta mucho mas cuando avanza, si el autogiro no tiene la articulación de batimiento que hace que cuando una pala sube pierde angulo de ataque y cuando baja lo gana, el aparato vuelca, no levanta el morro.
Algo falla en tu explicación, creo, a la vista de esto.

En el caso del helicóptero se elimina la tendencia a alabear variando el angulo de ataque de las palas mediante el plato cíclico que da un paso determinado en cada posición del giro, no necesita la articulación de batimiento por esa razón.
Si resulta que se varia el paso de la pala ,como realmente es, el efecto queda anulado con lo cual ya no trata de sacar al rotor de su equilibrio y al no haber la acción, tampoco habrá la reacción de precesión giroscópica.
En mi opinión, el efecto de disimetría de la sustentación queda compensado y ya no afecta al vuelo del helicóptero por lo que tampoco produce el efecto de precesión giroscópica.


En el caso del autogiro la corrección se hace cuando la pala avanza, mediante la articulación de batimiento y el efecto es el vuelco lateral en caso de no haber tal articulación ni control cíclico.
Me imagino que como el rotor del autogiro esta fijo, la estructura se "come" el efecto giroscopico, lo fuerza a girar en la direccion que se quiere(cabeceo o alaveo), si te fijas en los autogiros atacas directamente el rotor con los brazos de control y no cuentas con la precesion giroscopica.

El helicoptero es diferente, su rotor permanece en equilibrio, no se "fuerza" el alaveo o cabeceo sino que se provoca como una reaccion , imagino que ahí esta la diferencia entre uno y otro.

En los dos casos el efecto se anula, no creo que provoque reacción alguna del aparato.
Igual se me va la olla pero asi lo entiendo

LANDRIUS escribió:El efecto que se produce en un rotor por la diferencia de velocidades relativas de cada pala no siempre es el mismo, depende del perfil y angulo de ataque de la pala, el paso.
Si es simétrico y con angulo de ataque 0º simplemente produce un desequilibrio en la posición de las palas que hace que la pala que avanza se retrase un poco por la mayor resistencia, este efecto también pasa en casos de palas con perfil sustentador o/y con ángulos de ataque o pasos diferentes a 0º.
Se previenen roturas permitiendo que la pala avance o retroceda con respecto a la otra mediante la articulación de arrastre, que en un raptor seria el tornillo de cada pala que apretamos de forma que permita ese movimiento.

Hasta aquí no nos contradecimos en nada y estoy de acuerdo, únicamente puntualizar que con perfil simétrico y ángulo de ataque cero (O con curvatura positiva y angulo de ataque negativo tal que la sustentacion resultante sea nula) dificilmente estes en una situación de avance con el helicóptero (Podría darse si a cierta velocidad quitas paso pero empezarás a perder altura) asi que es un caso menos interesante de estudio.

LANDRIUS escribió:En un perfil sustentador como el de los autogiros sufre los dos efectos, se retrasa un poco la pala y al tiempo sustenta mucho mas cuando avanza, si el autogiro no tiene la articulación de batimiento que hace que cuando una pala sube pierde angulo de ataque y cuando baja lo gana, el aparato vuelca, no levanta el morro.
Algo falla en tu explicación, creo, a la vista de esto.

No, no has leido bien mi conclusión ( o yo no me he sabido explicar) si relees mi anterior post verás que llego a la conclusión de que el efecto resultante es una desviacion lateral, un vuelco, no un encabritado igual como tu has dicho

LANDRIUS escribió:En el caso del helicóptero se elimina la tendencia a alabear variando el angulo de ataque de las palas mediante el plato cíclico que da un paso determinado en cada posición del giro, no necesita la articulación de batimiento por esa razón.
Si resulta que se varia el paso de la pala ,como realmente es, el efecto queda anulado con lo cual ya no trata de sacar al rotor de su equilibrio y al no haber la acción, tampoco habrá la reacción de precesión giroscópica.
En mi opinión, el efecto de disimetría de la sustentación queda compensado y ya no afecta al vuelo del helicóptero por lo que tampoco produce el efecto de precesión giroscópica.

Entiendo que aquí estás hablando de los Helicopteros tripulados. Depende del helicóptero, los más modernos tienen sistemas informáticos que coordinan como bien dices, el paso ciclico (Ángulo de ataque de cada pala segun el angulo girado) de forma que no hay fuerza ni efecto resultante de precesión, otros modelos más antiguos usan articulaciones de batimiento que aparte de solucionar la precesion, ayudan tambien al arrastre por que la pala que avanza, que tiene más friccion, al ver su angulo de ataque reducido penetra mejor, mientras que la que retrocede que deberia acelerarse, lo compensa dando más paso, asi que el tema del arrastre queda bastante resuelto.

En cualquier caso yo estaba estudiando más bien el problema de base que su solución pero si, por supuesto, a dia de hoy la mayoria de helicopteros lo tienen resuelto de una forma u otra.

Un saludo!

Me refiero a helicopteros rc, en mi raptor me quede hace tiempo agilipo... mirando las palas cambiar el angulo segun giraba el rotor con la mano, rompiendome la cabeza con una curiosidad parecida, no recuerdo cual.
Funcionan igual.

Da gusto ver que hay mas que se quedan agil..mirando las palas

Si, jajajaja yo soy de esos!

Gracias al flybar, cuando las palas estan a 90 grados respecto al tubo de cola (Transversales al helicóptero) Si le das 'palante' el plato del flybar se inclina hacia delante y como el paso de las palas principales van solidarias al flybar, la pala que avanza pierde paso y la que retrocede gana paso y volvemos a estar en las mismas.

Esto si estas maniobrando, en cambio, si estas volando en una dirección (Pongamos hacia delante) el ciclico no lo tocas pero geométricamente sucede el mismo efecto por que el helicóptero está inclinado hacia adelante, perdiendo paso la pala que avanza y ganando la que retrocede.

El mecanismo respecto un heli tripulado es distinto pero lo que se busca es exactamente lo mismo y así también queda resuelto el problema!

Es un mundillo demasiado técnico y demasiado guapo como para limitarse al placer de volar!

Es agradable entender cómo funcionan y por qué nuestros modelos.

Salu2, Landrius!