Cómo volar en helicópteroControles del helicóptero Maniobras básicas Creado por Yoko Kanai

Volar en un helicóptero requiere habilidades diferentes a las de volar en un

avión o avioneta. Mientras que un avión requiere desplazarse frontalmente para

mover el aire sobre sus alas para elevarlo, un helicóptero se eleva por la

rotación de las hélices. Necesitas pies y manos para pilotar uno.

Método 1 de 2: Controles del helicóptero

1. 1

Maneja el control colectivo con tu mano izquierda. El control colectivo es

una palanca cercana al suelo en el lado izquierdo del asiento del piloto. El

acelerador está al final del colectivo; es una empuñadura que ajusta la

velocidad.

Sube el colectivo para hacer que el helicóptero suba y bájalo para que baje. El

colectivo cambia el ángulo de las hélices del motor principal, que están en lo

alto del helicóptero.

Ajusta la válvula que está al final del colectivo, necesitas aumentar la velocidad

de la maquina según asciendas. Baja la velocidad al bajar el colectivo.

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2. 2

Mueve el control cíclico, que tienes frente a ti, con la mano derecha. El

cíclico es similar a un joystick. En algunos helicópteros el cíclico baja desde lo

alto de la cabina.

Empuja el cíclico hacia adelante para ir hacia el frente, y en el resto de

direcciones para ir a ellas. El cíclico no cambia la dirección que hay frente al

helicóptero, pero hace que se mueva hacia adelante, atrás, izquierda y

derecha.

3. 3

Pon tus pies en el timón, o en los pedales. El timón ajusta la posición del

rotor de la cola. Sin un rotor de cola, el helicóptero girará hacia el lado contrario

del rotor principal.

Pulsa el pedal izquierdo para ir a la izquierda y viceversa.

Según aumentes la velocidad de la maquinaria, aumentará la del motor. Debes

presionar en el pedal para ajustar la cola.

Método 2 de 2: Maniobras básicas

1. 1

Despegue. Aumenta la velocidad de las aspas al número correcto de

rotaciones por minuto (RPM), entonces sube el colectivo mientras ajustas la

velocidad con la válvula.

El helicóptero se alzará y podrás usar el cíclico. Empújalo hacia adelante para

avanzar.

Mientras el helicóptero cambia la transición de vertical a frontal, temblará. Pulsa

el cíclico hacia adelante. Este fenómeno se llama ascensión de transición

efectiva.

2. 2

Planea buscando un balance entre el colectivo, el cíclico y el

pedal. Aprende a hacer esto con un instructor, que puede operar en los

controles mientras aprendes. Debes aprender a anticipar el lag entre el ajuste y

la reacción del helicóptero.

3. 3

Aterriza con cuidado, teniendo la pista a la vista. Esto significa que quizás

debas aprender a no irte hacia un lado. Ve hacia delante cuando te acerques al

área de aterrizaje, ya que es más difícil de controlar aterrizar bien si planeas

antes.

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Consejos El piloto se sienta a la derecha porque el giro del rotor causa más elevación en

la parte derecha. Poniendo el peso del piloto ahí ayuda. Sentarse a la derecha

también facilita la conducción manejando el colectivo con la izquierda y dejar la

derecha para el cíclico, que es más sensible.

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Advertencias Cuando comiences tu instrucción, ten cuidado con el “sobre-control”, un fallo de

pilotos novatos. Al ajustar los controles y no esperar la reacción del helicóptero,

vuelven a ajustarlos, y eso les hace perder el control.

Helicóptero

Bell 206 del Departamento de Policía de Los Ángeles.

Un helicóptero es una aeronave que es sustentada y propulsada por uno o másrotores horizontales, cada uno formado por dos o más palas. Los helicópteros están clasificados como aeronaves de alas giratorias, para distinguirlos de las aeronaves de ala fija, porque los helicópteros crean sustentación con las palas que rotan alrededor de un eje vertical. La palabra «helicóptero» deriva del término francéshélicoptère, acuñado por el pionero de la aviación Gustave Ponton d'Amécourt en1863 a partir de las palabra griega ελικόπτερος, helix/helik- (hélice) y pteron (ala).12

La principal ventaja de los helicópteros viene dada por el rotor, que proporciona sustentación sin que la aeronave se esté desplazando. Esto permite realizardespegues y aterrizajes verticales sin necesidad de pista. Por esta razón, los helicópteros se usan a menudo en zonas congestionadas o aisladas donde los aviones no pueden despegar o aterrizar. La sustentación del rotor también hace posible que el helicóptero pueda mantenerse volando en una zona de forma mucho más eficiente de la que podría otra aeronave VTOL (de despegue y aterrizaje verticales), y pudiendo realizar tareas que una aeronave de ala fija no podría.

La idea del helicóptero es muy anterior a la del autogiro, inventado por el español Juan de la Cierva, aeronave con la que tiene solo cierta similitud externa. Sin embargo, los primeros helicópteros pagaron patente y derechos de utilización del rotor articulado, original del ingeniero español. También se tomaron ideas del genio italiano Leonardo da Vinci, pero el inventor del primer helicóptero pilotado y motorizado fue el eslovaco Jan Bahyl. El primer aparato controlable totalmente en vuelo y producido en cadena fue fabricado por Igor Sikorsky en 1942.

Comparado con otros tipos de aeronave como el avión, el helicóptero es mucho más complejo, tiene un mayor coste de fabricación, uso y mantenimiento, es relativamente lento, tiene menos autonomía de vuelo y menor capacidad de carga. No obstante, todas estas desventajas se ven compensadas por otras de sus características, como su gran maniobrabilidad y la capacidad de mantenerse estático en el aire, girar sobre sí mismo y despegar y aterrizar verticalmente. Si no se consideran aspectos tales como la posibilidad de repostaje o las limitaciones de carga y de altitud, un helicóptero puede viajar a cualquier lugar y aterrizar en cualquier sitio que tenga la suficiente superficie (dos veces la ocupada por el aparato).

Índice

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1 Historia

o 1.1 Los orígenes

o 1.2 Primeros tiempos

2 Usos

3 Características de diseño

o 3.1 Rotor

o 3.2 Movimiento

o 3.3 Vuelo

o 3.4 Motores

4 Modelos

5 Fabricantes

6 Véase también

7 Referencias

8 Bibliografía

9 Enlaces externos

Historia[editar]

Los orígenes[editar]

Máquina voladora de Leonardo da Vinci.

Cerca del año 400 A. C., los chinos diseñaron un «trompo volador», juguete que consistía en un palo con una hélice acoplada a un extremo que, al girar entre las manos, se elevaba a la vez que giraba rápidamente; sería el primer antecedente del fundamento del helicóptero.

Hacia el año 1490, Leonardo da Vinci fue la primera persona que diseñó y dibujó en unos bocetos un artefacto volador con un rotor helicoidal, pero hasta la invención del avión motorizado en el siglo XX no se iniciaron los esfuerzos dirigidos a lograr una aeronave de este tipo. El primer vuelo de un helicóptero medianamente controlable fue realizado por el argentino Raúl Pateras de Pescara en 1916 enBuenos Aires, Argentina.3 Personas como Jan Bahyl, Enrico Forlanini, Oszkár Asbóth, Etienne Oehmichen, Louis Breguet, Paul Cornu, Emile Berliner, Ogneslav Kostovic, Federico Cantero, Stepanovic e Igor Sikorsky desarrollaron este tipo de aparato, a partir del autogiro de Juan de la Cierva, inventado en 1923. En 1931 los ingenieros aeronáuticos soviéticos Boris Yuriev y Alexei Cheremukhin comenzaron sus experimentos con el helicóptero TsAGI 1-EA, el primer aparato conocido con un rotor simple, el cual alcanzó una altitud de 605 metros el 14 de agosto de1932, con Cheremukhin en los controles.

Primeros tiempos[editar]

Oehmichen N°2 1922.

Flettner FL 282 Kolibri.

La Alemania nazi usó el helicóptero a pequeña escala durante la Segunda Guerra Mundial. Modelos como el Flettner FL 282 Kolibri fueron usados en el Mar Mediterráneo. La producción en masa delSikorsky XR-4 comenzó en mayo de 1942gracias a la armada de los Estados Unidos. El aparato fue usado para operaciones de rescate en Birmania. También fue utilizado por la Royal Air Force. La primera unidad británica en ser equipada con helicópteros fue la escuela de entrenamiento para Helicópteros (Helicopter Training School, en inglés) constituida en enero de 1945 en Andover, con nueve helicópteros Sikorsky R-4B Hoverfly I.

Bell 47.

El Bell 47, diseñado por Arthur Young, se convirtió en el primer helicóptero en ser autorizado para uso civil (mayo de 1946) en los Estados Unidos y veinte años más tarde el Bell 206 llegó a ser el más exitoso helicóptero comercial jamás fabricado y el que más récords industriales estableció y rompió.

Los helicópteros capaces de realizar un planeo estable de forma fiable fueron desarrollados décadas más tarde que el avión de alas fijas. Esto se debió en gran parte a la mayor necesidad de potencia en el motor de los primeros respecto a los segundos (Sikorsky, por ejemplo, retrasó sus investigaciones en los helicópteros a la espera de que hubiera mejores motores disponibles en el mercado). Las mejoras en combustibles y motores durante la primera mitad del siglo XX fueron un factor decisivo en el desarrollo de los helicópteros. La aparición de los motores de turboeje en la segunda mitad del siglo XX condujo al desarrollo de helicópteros más rápidos, mayores y capaces de volar a mayor

altura. Estos motores se usan en la gran mayoría de los helicópteros excepto, a veces, en modelos pequeños o con un coste de fabricación muy bajo.

Usos[editar]

Debido a las características operativas del helicóptero —capacidad para despegar y aterrizar verticalmente, mantenerse volando en un mismo sitio por largos períodos de tiempo, así como las capacidades de manejo en condiciones a bajasvelocidades— ha sido elegido para llevar a cabo tareas que anteriormente no era posible realizarlas con otras aeronaves, o que hacerlo desde tierra resultaba muy lento, complicado y costoso. Hoy en día, los principales usos del helicóptero incluyen transporte, construcción, lucha contra el fuego, búsqueda y rescate, usos militares o vigilancia.

Grúa volante Sikorsky S-64 transportando una casa prefabricada.

 

Bell 205 de un departamento de incendios de Californialanzando agua sobre un fuego.

 

Helicóptero de ataque Westland WAH-64 Apache .

 

Helicóptero HH-65 Dolphin haciendo una demostración de rescate.

 

Eurocopter EC 145 de evacuación médica.

Algunos de los otros usos de los helicópteros son:

Fotografía aérea ;

Videografía aérea ;

Captación electrónica de noticias ;

Sismología de reflexión ;

Turismo  o recreación.

Características de diseño[editar]

Rotor[editar]Artículo principal: Rotor de helicóptero

Véase también: Rotor de cola

Ecureuil, un helicóptero con la típica configuración rotor principal y rotor de cola.

CH-47 Chinook, un helicóptero conrotor en tándem.

Kamov Ka-32, un helicóptero derotor coaxial.

Las palas del rotor tienen una forma aerodinámica similar a las alas de un avión, es decir, curvadas formando una elevación en la parte superior, y lisas o incluso algo cóncavas en la parte inferior (perfil alar). Al girar el rotor esta forma hace que se genere sustentación, la cual eleva al helicóptero. La velocidad del rotor principal es constante, y lo que hace que un helicóptero ascienda o descienda es la variación en el ángulo de ataque que se da a las palas del rotor: a mayor inclinación, mayor sustentación y viceversa.

Una vez en el aire, el helicóptero tiende a dar vueltas sobre su eje vertical en sentido contrario al giro del rotor principal gracias al efecto par motor. Para evitar que esto ocurra, los helicópteros disponen en un lado de su parte posterior de un rotor más pequeño, denominado rotor de cola, dispuesta verticalmente, que compensa con su empuje la tendencia a girar del aparato y lo mantiene en una misma orientación.

Hay helicópteros que no tienen rotor de cola, sino que tienen dos rotores principales dispuestos de forma coaxial, en tándem o entrelazados. En este caso, ambos rotores giran en direcciones opuestas y no se necesita el efecto «antipar» del rotor de cola como en los helicópteros de un solo rotor ya que un rotor cancela el del otro. Otro sistema que hace carecer del rotor de cola es el sistema NOTAR, consiguiendo contrarrestar el efecto par motor mediante una salida de aire a presión en el extremo del botalón de cola.

Movimiento[editar]

El rotor principal no sólo sirve para mantener el helicóptero en el aire (estacionario), así como para elevarlo o descender, sino también para impulsarlo hacia adelante o hacia atrás, hacia los lados o en cualquier otra dirección. Esto se consigue mediante un mecanismo complejo que hace variar el ángulo de incidencia (inclinación) de las palas del rotor principal dependiendo de su posición.

Imaginemos un rotor, que gira a la derecha con velocidad constante. Si todas las palas tienen el mismo ángulo de incidencia (30º por ejemplo), el helicóptero empieza a subir hasta que se queda en estacionario. Las palas tienen durante todo el recorrido de los 360º, el mismo ángulo y el helicóptero se mantiene en el mismo sitio.

Si hacemos que las palas, únicamente al pasar por el sector 0º a 180º aumenten ligeramente su ángulo de incidencia y luego vuelvan a su inclinación original, el empuje del rotor será mayor en el sector de 0º a 180º y el helicóptero en vez de mantenerse parado, tiende a inclinarse hacia adelante, ya que por efecto giroscópico la resultante aparece aplicada 90° hacia el sentido de rotación produciendo así que el empuje total se realice de manera inclinada pudiendo desplazar en aparato en función del coseno del ángulo del vector de la tracción de las palas del helicóptero. Si las palas aumentan el ángulo de incidencia en el sector de 270º a 90º, el empuje será mayor por la parte trasera y el helicóptero tiende a inclinarse hacia la derecha, al igual que en el caso anterior por efecto giroscópico.

Palanca de control cíclico de un helicóptero.

Los helicópteros no varían la velocidad de las palas ni inclinan el eje del rotor para desplazarse. Lo que hacen es variar ligeramente y de forma cíclica el paso (inclinación) de las palas con respecto al que ya tienen todas (el colectivo de las palas). Ese aumento

cíclico en un sector, hace que el helicóptero se desplace hacia el lado opuesto. Ahora se entenderá mejor por qué el mando de dirección de un helicóptero se llama cíclico y el mando de potencia se llama colectivo.

Además de estos controles de vuelo, el helicóptero usa los pedales para girar cuando está en estacionario. Esto se logra aumentando o disminuyendo el paso de las palas del rotor de cola, con lo que se consigue que el rotor de cola tenga más o menos empuje y haga girar al helicóptero hacia un lado u otro.

Una de las principales desventajas de los helicópteros es su poca velocidad máxima (no suelen pasar de 300km/h). Esto se debe a la disimetría de la sustentación, ya que en vuelo traslacional la pala que avanza hacia adelante recibe más aire y la que retrocede, menos.

Los helicópteros también planean, y de hecho es lo que hacen en caso de necesidad para aterrizar en caso de emergencia. Las palas del rotor se sitúan en ángulos muy bajos y el rotor se comporta como una cometa: el helicóptero se transforma en un autogiro. Durante el descenso, el flujo de aire ascendente (ya que el aparato desciende) hace girar a las palas como si de un molino se tratara, con lo que la velocidad de las palas se aprovecha para obtener sustentación y así disminuir la velocidad de descenso. A este fenómeno se le llama autorrotación. Al llegar cerca del suelo el piloto vuelve a aumentar el paso de las palas las cuales tienen energía aprovechada por el flujo de aire ascendente durante la caída, y se disminuye su velocidad de descenso permitiéndole aterrizar suavemente.

Vuelo[editar]

Hay dos condiciones básicas de vuelo para un helicóptero: el vuelo estacionario, y el vuelo con velocidad (o vuelo de traslación).

Estacionario: El vuelo estacionario (hovering en inglés) es la parte más desafiante de volar un helicóptero. Esto es debido a que es el propio helicóptero quien genera todo el aire para mantenerse en vuelo. A diferencia del vuelo traslacional, en vuelo estacionario no hay aire que pase horizontalmente por el helicóptero, ya que este está estable en un punto, sin desplazarse horizontalmente (aunque sí pudiendo cambiar de altura y dirección), y el piloto debe realizar muchas correcciones para mantener el aparato estable. A pesar de esto, los controles en vuelo estacionario son simples: el cíclico se utiliza para eliminar el movimiento en el plano horizontal y quedarse en un punto fijo sin moverse, el colectivo se usa para mantener la altitud, y los pedales para controlar la dirección del aparato. La interacción de estos controles hace difícil el vuelo estacionario, ya que un ajuste en cualquier control requiere un ajuste de los otros dos, creando un ciclo de corrección constante.

Vuelo de traslación: A medida que el helicóptero empieza a moverse horizontalmente sea en la dirección que sea, empezará a ser travesado por el flujo del aire, el cual al pasar por su rotor principal proporcionará sustentación extra sin necesidad de más potencia. Es por esto que en vuelo con velocidad un helicóptero tiende a ser más estable y por lo tanto más fácil de manejar, y los controles se comportan como los de una aeronave de ala fija. El desplazamiento hacia adelante del cíclico hará que el morro baje, con consiguiente aumento en velocidad y pérdida de altitud. Tirando del cíclico hará que el morro cabecee hacia arriba, disminuyendo la velocidad del helicóptero y haciendo que ascienda. Al empujar el cíclico hacia la izquierda o derecha hará que el helicóptero ladee hacia el respectivo lado. El aumento de colectivo mientras se mantiene una velocidad constante provocará un ascenso mientras que su disminución provocará el descenso. La coordinación de estos dos movimientos, subir el colectivo y empujar el cíclico o bajar el colectivo y tirar del cíclico, provocará que se aumente la velocidad o se reduzca respectivamente, pero manteniendo una altura constante. Los pedales tienen la misma función, tanto en un helicóptero que en un avión de ala fija, para mantener el vuelo equilibrado. Esto se realiza mediante la aplicación de una entrada de pedal en la dirección que es necesaria para centrar el indicador de viraje.

Motores[editar]

Un motor turboeje en un helicópteroAlouette III.

El tipo, potencia y número de motores que se usan en un helicóptero determina el tamaño, función y capacidad del diseño de ese helicóptero.

Los motores de los helicópteros más primitivos eran dispositivos mecánicos simples, como bandas de goma o ejes, que limitaban el tamaño de los helicópteros a pequeño modelos y juguetes. Durante medio siglo antes de que volara el primeraeroplano, se usaban las máquinas de vapor para estudiar y desarrollar la aerodinámica del helicóptero, pero la baja potencia de estos motores no permitía el vuelo tripulado. La aparición del motor de combustión interna al finalizar el siglo XIXsupuso un hito para el desarrollo del helicóptero, se comenzaron a desarrollar y producir motores con potencia suficiente como para hacer posible la creación de helicópteros capaces de transportar personas.

Los primeros helicópteros utilizaron motores hechos de encargo o motores rotativos originalmente diseñados para aeroplanos, pronto fueron reemplazados por motores de automóvil más potentes y motores radiales. La gran limitación en el desarrollo de los helicópteros durante la primera mitad del siglo XX era que no existían motores cuya cantidad de potencia producida fuera capaz de superar ampliamente el peso de la propia aeronave en vuelo vertical. Este factor era vencido en los primeros helicópteros que volaron con éxito usando motores del menor tamaño posible. Con el compactomotor bóxer, la industria del helicóptero encontró un motor ligero fácilmente adaptable a los helicópteros pequeños, aunque los motores radiales continuaron siendo usados en los helicópteros de mayor tamaño.

La llegada de los motores de turbina revolucionó la industria de la aviación, y con la aparición a principios de los años 1950del turboeje por fin fue posible proporcionar a los helicópteros un motor con una gran potencia y poco peso. El 26 de marzo de 1954 voló por primera vez un helicóptero de turbina, fue el Kaman HTK-1 de rotores entrelazados. Sin embargo el primer modelo producido con turbina fue el Aérospatiale Alouette II. El motor turboeje permitió aumentar el tamaño de los helicópteros que estaban siendo diseñados. Hoy en día todos los helicópteros, menos los más ligeros, son propulsados por motores de turbina.

Algunos helicópteros radiocontrolados (juguetes) y los vehículos aéreos no tripulados (UAV) más pequeños de tipo helicóptero, como el Rotomotion SR20, usan motores eléctricos.4 Los helicópteros radiocontrolados también pueden tener pequeños motores de explosión que funcionan con combustibles distintos de la gasolina, como el nitrometano.

Modelos[editar]

Bell 212.

Existen numerosos modelos de helicópteros, de tamaño pequeño, mediano y grande, para unos 25 pasajeros. También existen versiones para carga y otras funciones especiales, en diferentes tamaños, así como para la policía y militares. Estos últimos están actualmente equipados con la más moderna tecnología y armamento.

Mil Mi-26, el helicóptero de producción en serie más grande del mundo.

Cabe señalar que la fábrica de helicópteros de Rusia, Mil ha creado el helicóptero más grande y potente de este tipo del mundo, conocido como el Mi-26. Asimismo la empresa rusa Kamov, creó el eficiente helicóptero de ataque Ka-50, conocido como Tiburón Negro, el cual cuenta con un sistema de protección para el o los tripulantes, que consiste en un moderno asiento eyectable, siendo único en el mundo; cabe hacer mención, que este helicóptero aventaja a sus similares en maniobrabilidad, debido a sus dos rotores del tipo contrarrotativo coaxial con palas realizadas en polímeros. Esta solución le posibilita realizar varias maniobras prácticamente imposibles para aparatos tradicionales, destacando el viraje al plano con grandes ángulos de resbalamiento (hasta ±180°) a cualquier velocidad del vuelo, hecho que agiliza la puntería de armas de a bordo fijas. Un viraje al plano permite despegar y aterrizar en pistas muy reducidas, independientemente de la dirección y la fuerza del viento. Un helicóptero coaxial es capaz de arrancar en vuelo estacionario con una mayor aceleración. Puede realizar, además, maniobra curvilínea horizontal llamada (viraje lateral), durante la cual el helicóptero gira alrededor del objetivo a velocidades 100-180 km./hora y a una altura invariable.

Fabricantes[editar]

Las principales empresas dedicadas a la producción de helicópteros, tanto civiles como militares, son las estadounidensesSikorsky, Boeing, Bell y MD Helicopters; las europeas Eurocopter y AgustaWestland; las rusas Mil y Kamov. También puede destacarse la Robinson y la brasileña Helibrás.

Los mandos de un helicóptero

Si bien los mandos de un avión son relativamente simples al igual que la posición de sus superficies de control (timones, alerones, ...), en el caso de un helicóptero la cosa se complica bastante.

Partamos de la base que el helicóptero se encuentra en un vuelo estacionario. Es decir el rotor principal gira a una cierta velocidad, suficiente para crear la sustentación necesaria y vencer la fuerza del peso del propio modelo.

Cómo hacer ahora para que el modelo avance? Como sabeis, al contrario que un avión, el helicóptero no posee una hélice en el morro que le impulse hacia delante. El truco es simple: Inclinando el rotor principal hacia adelante, la fuerza de sustentación se inclina de la misma manera creando una fuerza en el sentido de la inclinación:

Y esto seguro que lo habreis observado en algún vuelo de un helicóptero. Al poco tiempo de despegar del suelo, se inclina hacia adelante y comienza a acelerar para pasar al llamado vuelo de traslación. En cambio, si quiere pasar del vuelo de traslación al estacionario, baja la cola para que ocurra exactamente lo contrario, es decir que la componente horizontal de la fuerza de sustentación se orienta hacia atrás frenanado al helicóptero:

Exactamente lo mismo ocurre lateralmente:

Resumiendo, el helicóptero es capaz inclinar el rotor a cualquier lado. Este es el mando que generalmente se tiene en el stick principal de la emisora (en los helicópteros tripulados, el piloto maneja estas funciones con la palanca principal que está situada entre las piernas). Cuando empujamos el stick hacia delante, el helicóptero se inclina hacia adelante. Lo mismo hacia atrás y lateralmente.

La pregunta ahora es cómo hacer que el rotor se incline hacia el lado deseado. Esta respuesta ya no es tan simple. En los próximos dibujos se explicará el principio del plato cíclico de una forma simplificada. Este tipo de control del rotor es el mismo que en los helicóperos reales.

El plato cíclico

Imaginemonos un rotor simplificado con cuatro palas:

Las palas están montadas sobre los ejes de palas de tal forma que puedan girar alrededor de éstos lo que permite cambiar la incidencia de las mismas. Para que las palas mantengan todas la misma incidencia, están unidas a unas varillas de transmisión -todas de la misma longitud- que a su vez están fijadas al plato cíclico. Éste esta compuesto de un plato exterior fijo y uno interior giratorio que están unidos mediante un cojinete que permite el giro entre ellos. En el plato exterior van fijadas las varillas de mando que vienen de los servos y en el plato interior que gira igual que el rotor se enganchan las varillas que controlan la incidencia de las palas. El plato cíclico interior y las palas giran alrededor del eje principal simultaneamente. En este caso en contra del sentido de las agujas del reloj. Con esta configuración, si comenzamos a girar el rotor alrededor del eje principal, las palas generarán una sustentación uniforme y equilibrada.

Para qu el rotor se incline hacia algún lado será necesario que en alguna parte de la rotación se produzca más sutentación que en otra, cosa que conseguiremos cambiando cíclicamente la incidencia de las palas del rotor:

Para ello se inclina el plato cíclico (que de esto recibe su nombre). Miremos que pasa detalladamente: El plato cíclico se inclina. La varilla azul se eleva empujando en la parte delantera de la pala azul causando un giro de ésta alrededor del eje de palas obteniendo una mayor incidencia y a consecuencia mayor sustentación. En el lado opuesto del plato cíclico pasa exactamente lo contrario. Esta parte del plato baja, con lo que la varilla roja estira de la parte delantera de la pala originando una incidencia negativa de la pala, que da lugar a una sustentación negativa. En las otras dos palas esta inclinación del plato cíclico no tiene repercusión alguna, se quedan con la misma incidencia neutral.

Asi pues, la pala azul produce una fuerza orientada hacia arriba y la roja una a la inversa, es decir hacia abajo, con lo que todo el conjunto tendería a inclinarse hacia la izquierda. (Los expertos me disculpen en este momento, porque bien sabrán que esto, debido a efectos de inercia no es del todo cierto. Pero en este momento para simplificar el entendimiento la mecánica este fenómeno no se tiene en cuenta.)

Para que este desequilibirio de sustentación se mantenga, el sentido de la inclinación del plato cíclico es constante, es decir en el caso del dibujo hacia la izquierda. Si giramos 90 grados el rotor en contra del sentido de las agujas del reloj pasa lo siguiente:

Las varillas de las palas azul y roja pasan por el punto neutral del plato cíclico con lo que su incidencia pasará a ser neutral. En cambio las palas verde y gris cambian su sustentación de la misma forma como lo hicieran 90 grados antes las otras dos palas. Es decir que una pala va cambiando su incidencia

cíclicamente: En el lado izquierdo tiene una incidencia negativa, a lo largo de los próximos 90 grados de giro del rotor va aumentando su incidencia hasta estar neutral, entre los 90 y 180 grados sigue aumentando la incidencia llegando al máximo a los 180 grados de giro en la parte derecha. Entre los 180 y 360 grados vuelve a disminuir progresivamente la incidencia pasando por neutral a los 270 grados volviendo al punto de partida a la izquierda con incidencia negativa. Y asi cada pala en cada giro!

La incercia del sistema y su consecuencia

Como se indicó un poco más arriba, la incidencia de las palas y su efecto a lo largo de un giro de rotor no son del todo correctas. Debido a que la pala no genera su mayor sustentación exactamente en el segmento de la rotación por la que está pasando en ese instante, el rotor sufre la mayor influencia de la pala aproximadamente 90 grados más tarde (muchos razonan esto con el efecto predecesor de un giróscopo, pero no es cierto, es simplemente la pasividad del sistema). En otras palabras: Si inclinamos el plato cíclico hacia adelante, en nuestro caso (sentido de giro del rotor en contra de las agujas del reloj) el helicóptero realmente se inclinaría hacia la izquierda. Para solventar ese problema, simplemente se cambia la posición de las varilas en el plato cíclico por 90 grados, de tal forma que en fondo las varillas vayan 90 grados adelantadas.

Observese cómo las varillas estan unidas aqui adelantadas 90 grados. El grado de esta pasividad a la reacción depende de la configuración y el tipo del cabezal del rotor. En los utilizados en el aeromodelismo son aproximadamente 90 grados. En helicópteros reales de cabezales semirígidos como el del BO105/BK117 el ángulo es de aproximadamente 78 grados.

Paso colectivo y paso fijo

Hemos visto que inclinando el plato cíclico hacia un lado el rotor se inclinará al mismo lado, con lo que podemos controlar las inclinaciones del helicópero y con ello el vuelo de traslación. Llegados a este punto tenemos que diferenciar dos tipos de helicóperos. Los de paso fijo y paso colectivo. Los de paso fijo tienen palas que, al contrario de lo indicado arriba, no se pueden girar alrededor de el eje de palas, únicamente el estabilizador es capaz de girar.

Un detalle que se ve en el dibujo, es el uso de unos codos de transmisión que se ocupan de adelantar las varillas que recorren el plato cíclico en los 90 grados necesarios mencionados arriba para que el rotor se incline hacia el mismo lado que se inclina el plato cíclico. En los helicóperos de paso fijo el control de altura se consigue variando las revoluciones del rotor. Este mando se encuentra en el segundo stick de la emisora siendo la posición inferior la equivalente de motor parado y la superior la de máximas revoluciones. Normalmente si el stick está entre la posición centrada y el tercio superior el helicópero se encuentra en vuelo estacionario.

En cambio en los helicópteros de paso variable es posible de cambiar la incidencia de todas las palas a la vez subiendo o bajando el plato cíclico.

Al contrario que en los helicópteros de paso fijo, en este tipo no se controla la altura del helicóptero mediante las revoluciones del motor, sino por el cambio de paso. Es decir que en la emisora tendremos en el stick el mando de paso de rotor y no el acelerador del motor. En los helicópteros reales este mando se controla mediante una palanca situada al lado izquierdo del piloto parecido a un freno de mano. Cuando el piloto eleva la palanca aumenta el paso de las palas del rotor principal.

Sistemas de estabilización

Las descripciones del control de las palas del rotor principal por encima de estas lineas, no recogen sistemas de estabilización. La más utilizada en aeromodelismo es la de Bell-Hiller. Generalmente se encuentran rotores de sólo dos palas sustentadoras y un estabilizador con dos palas pequeñas que no generan sustentacion. Las palas sustentadoras y el estabilizador están unidos por un sistema de palancas mediante los cuales se transmiten las fuerzas

estabilizadoras. El funcionamiento en concreto no se explicará aqui en este momento.

La función del rotor de cola

Cuando el rotor gira hacia un lado impulsado por el motor del helicóptero genera una resistencia, sease aerodinámica o por inercia, que ocasiona un giro contrario del fuselaje del helicóptero.

El rotor de cola sirve para parar este giro. Generalmente está impulsado por el mismo motor que impulsa el rotor principal mediante un engranaje desmultiplicador y un eje o una correa dentada. El mayor o menor empuje de este rotor se controla -si está impulsado por el mismo motor del rotor principal- por el cambio de paso de las palas. Y con esto tenemos el último de los controles de un helicóptero, que es la guiñada o giro alrededor del eje vertical del modelo. Este mando está situando normalmente en el segundo stick de la emisora horizontalmente y comparable al timón de dirección de un avión. En el helicóptero real este mando se controla -al igual que en los aviones- mediante dos pedales. Si el piloto aprieta el pedal izquierdo, el morro del helicóptero girará hacia la izquierda y la cola detrás suyo a la derecha. Igualmente sucederá si inclinamos el stick de la emisora a la izquierda.

 

Concentración y coordinación

El helicóptero es un aparato que requiere plena atención. Únicamente ya por el hecho de que es por naturaleza inestable. Por muy bien ajustado que esté, siempre hay que ir corrigiendo para mantenerlo en vuelo. Yo siempre lo comparo a mantener un palo en equilibrio vertical encima del dedo de la mano. Por otro lado, cuando pasamos de un vuelo estacionario a uno de traslación es necesario compensar con el paso la perdida de sustentación por la inclinación del rotor. El mando de cola (guiñada) es un mando esencial que no podremos pasar por alto como por ejemplo en un avión de alerones. Todos los mandos están en acción. Por ejemplo para volar una curva es necesario primero estar en un vuelo de traslación hacia adelante, inclinar el helicóptero alrededor del eje longitudinal (como un avión o una moto), girarlo alrededor de su eje vertical con el rotor de cola, tirar un poco (mando traslacional hacia atrás) pero sin pasarse para que no pierda velocidad el modelo y aumentar el pitch para no perder altura.