Un plato cíclico es un dispositivo que traduce la entrada a través de los controles de vuelo del helicóptero en el movimiento de las palas del rotor principal . Debido a que las palas del rotor principal están girando, el plato cíclico se utiliza para transmitir tres de los comandos del piloto desde el fuselaje no giratorio al cubo del rotor giratorio y las palas principales.
Montaje
El plato cíclico consta de dos partes principales: un plato cíclico fijo y un plato cíclico giratorio. El plato cíclico estacionario (exterior) está montado en el mástil del rotor principal y está conectado a los controles cíclicos y colectivos mediante una serie de varillas de empuje. Puede inclinarse en todas las direcciones y moverse verticalmente. El plato cíclico giratorio (interior) está montado en el plato cíclico estacionario por medio de un cojinete y se le permite girar con el mástil del rotor principal. Un enlace antirrotación evita que el basculante interior gire independientemente de las cuchillas, lo que aplicaría un par de torsión a los actuadores. El plato cíclico exterior normalmente también tiene un control deslizante antirrotación para evitar que gire. Ambos platos cíclicos se inclinan hacia arriba y hacia abajo como una sola unidad. El plato cíclico giratorio está conectado a los cuernos de tono por los enlaces de tono. Los mecanismos alternativos al plato cíclico estacionario (exterior) son el hexápodo y la junta universal . Los platos cíclicos para helicópteros que tienen dos rotores montados en el mismo eje son mucho más complejos que los helicópteros de un solo rotor.
Control cíclico de la hoja
Los controles cíclicos se utilizan para cambiar el balanceo y cabeceo de un helicóptero . Las varillas de empuje o los actuadores hidráulicos inclinan el plato cíclico exterior en respuesta a las órdenes del piloto. El plato cíclico se mueve en la dirección esperada intuitivamente, inclinándose hacia adelante para responder a una entrada hacia adelante, por ejemplo. Sin embargo, los "enlaces de cabeceo" de las palas transmiten la información de cabeceo mucho antes de la posición real de la pala, lo que les da tiempo a las palas para "volar hacia arriba" o "volar hacia abajo" para alcanzar la posición deseada. Es decir, para inclinar el helicóptero hacia adelante, la diferencia de sustentación alrededor de las palas debe ser máxima a lo largo del plano izquierdo-derecho, creando un par que, debido a la precesión giroscópica , inclinará el disco del rotor hacia adelante y no hacia los lados.
Control colectivo de cuchillas
Para controlar el paso colectivo de las palas del rotor principal, todo el plato cíclico debe moverse hacia arriba o hacia abajo a lo largo de su eje sin cambiar la orientación de los controles cíclicos. Convencionalmente, todo el plato oscilante se mueve a lo largo del eje principal mediante un actuador independiente. Sin embargo, algunos modelos de helicópteros más nuevos eliminan esta separación mecánicamente compleja de funcionalidades mediante el uso de tres actuadores interdependientes que pueden mover cada uno de ellos todo el plato cíclico. Esto se llama mezcla de tono cíclico / colectivo .
Animaciones
Plato de lavado en posición de reposo.
Un plato cíclico elevado que provoca un paso colectivo negativo de la hoja y, por tanto, una fuerza descendente. Tenga en cuenta que los brazos de control están en el lado posterior de las palas, lo que hace que el plato cíclico elevado disminuya el paso de las palas.
Un plato cíclico inclinado que proporciona un control cíclico de la hoja. Tenga en cuenta el cambio de paso de las palas durante la rotación.
Historia
El plato cíclico fue propuesto originalmente por el ruso Boris Yuryev en 1911, aunque no lo usó en su primer helicóptero de 1912. [1]
Los helicópteros Pescara (1919–30) son helicópteros de rotores coaxiales , cada rotor está controlado por un plato oscilante (cojinete oscilante) impulsado por la primera palanca de control para helicóptero (Reino Unido 178.452 Mejora en o en relación con Joy Sticks para helicópteros. [2] Fecha de la convención en España: 12 de abril de 1921).
El ingeniero francés y precursor de helicópteros Etienne Oehmichen presentó una solicitud para patentar un dispositivo de placa cíclica el 18 de junio de 1926 en Francia y más tarde en los EE. UU. (12 de agosto de 1929). [3]
Hoy en día, en la mayoría de los aviones modernos, el plato cíclico está por encima de la transmisión y las varillas de empuje son visibles fuera del fuselaje, pero algunos de los primeros diseños, en particular helicópteros ligeros construidos por Enstrom Helicopter , lo colocaron debajo de la transmisión y encerraron las varillas de empuje giratorias dentro del eje principal. Esto reduce el arrastre del cubo del rotor ya que no hay enlaces expuestos.
Se han utilizado otros diseños de placa cíclica y de control. Por ejemplo, los helicópteros Kaman Aircraft no utilizan un plato cíclico tradicional y en su lugar operan servo flaps en las palas del rotor para ajustar el ángulo de ataque de las palas.
Referencias
- ^ Principios de la aerodinámica de helicópteros. J. Gordon Leishman, Cambridge University Press, Nueva York, 2002 p13
- ^ Mejora en o en relación con los joysticks para helicópteros - Patentes de Google
- ^ E. Œhmichen: Dispositivo de elevación - Patentes de Google