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Começando a conhecer o helicóptero

Para fazer girar esses rotores, é necessário uma boa fonte de energia. Durante muito tempo, os helicópteros utilizaram motores alternativos ou a explosão, como são mais comumente chamados. A grande maioria dos helicópteros atuais é equipada com motores a turbina, mais corretamente chamados de turbomotores cujo apelido mais vulgar é apenas turbina.  Trata-se de um tipo de motor que consome um querosene especial de aviação, é mais leve, mais confiável, produz mais potência e tem vida útil mais longa do que o seu equivalente a pistão.

A AEROSPATIALE produziu o primeiro helicóptero equipado com um turbomotor: o SO 1120 “ARRIEL III” que voou pela primeira vez no dia 18 de abril de 1951 com o motor Artouste I da Turbomeca. É também da AEROSPATIALE o Alouette II que foi o primeiro helicóptero a turbomotor que recebeu um certificado de homologação civil (maio de 1957 na França e janeiro de 1958 nos Estados Unidos).

O turbomotor certamente merece um capítulo somente para ele, mas, por enquanto, vamos ficar com uma descrição bastante sumária do seu funcionamento. Ele é constituído, basicamente, de um compressor, uma câmara de combustão, uma turbina geradora de gases e uma turbina de potência.

Motores deste tipo precisam processar uma grande quantidade de ar para produzir a potência desejada. A função do compressor é, justamente, “entregar” na entrada da câmara de combustão, a maior quantidade possível de ar em um volume reduzido, vindo daí a necessidade de comprimi-lo . A câmara de combustão, como seu nome indica, é o componente do motor onde é feita a queima do combustível. O resultado é a obtenção de uma boa massa de gases a alta temperatura e a alta pressão correspondente a uma boa quantidade de energia armazenada. Esses gases vão se expandir, saindo a alta velocidade da câmara de combustão. Exatamente neste ponto, coloca-se uma roda de palhetas que será acionada, em rotação, pelos gases em expansão. Esta roda de palhetas é a turbina. Como ela está mecanicamente conectada ao compressor, este também girará, comprimindo mais ar que, juntamente com o combustível adicionado na câmara, produzirá mais gases quentes que, por sua vez, continuarão a acionar a turbina. É por isso que ela é chamada de turbina geradora de gases. Bem, até aqui, este motor já está gastando combustível, mas ainda não está produzindo potência, ou seja, está trabalhando de graça. Pior que isto, está apenas gastando sem produzir nada em troca. O que acontece na realidade é que esses gases que já acionaram a geradora de gases ainda têm energia suficiente para acionar mais uma turbina. Então é só colocar mais uma roda de palhetas no caminho dos gases e se a esta roda for adaptado um eixo, nós já podemos tirar potência deste motor. Esta é a turbina de potência.

Motores de helicóptero giram a muito alta velocidade, enquanto os seus rotores têm de girar a velocidades muito baixas. Como as turbinas dos turbomotores giram a velocidades da ordem de 50.000 rpm (Rotações Por Minuto), torna-se necessário acoplar ao eixo de saída da turbina de potência um trem de engrenagens de forma que o eixo de saída do motor gire a uma rotação aproximada de 6.000 rpm.

Isto ainda é muito para os rotores. O rotor de cauda, que precisa girar entre 1.000 e 2.000 rpm, possui uma caixa de redução própria que é, normalmente, conhecida como CTT (Caixa de Transmissão Traseira).

Os rotores principais têm velocidades, geralmente, abaixo de 400 rpm e, portanto, precisam, também, de uma caixa de redução. Esta é chamada de Caixa de Transmissão Principal ou, simplesmente CTP. Este é um componente muito importante, pois é através dele que o helicóptero fica “pendurado” no rotor principal.

Falta, apenas, um pequeno detalhe a ser resolvido. Todo esse sistema (motor, eixos de acionamento, caixas de transmissão e rotores) está interconectado mecanicamente e, enquanto o motor estiver funcionando, não há problema. Entretanto, se o motor parar, espera-se que o rotor permaneça girando pela ação das forças aerodinâmicas e do peso da aeronave, de forma a possibilitar o retorno do helicóptero ao solo, com segurança. Movimentar todo o sistema e ainda “arrastar” o motor é impraticável. É bom lembrar que o que trava as rodas de um carro engrenado e estacionado ladeira abaixo é apenas o “peso” do motor.

Foi necessário inventar um sistema que permitisse que o motor acionasse o rotor, mas que deixasse este continuar a girar livre quando aquele deixava de funcionar. Esse componente chama-se Roda Livre e funciona mais ou menos como a catraca da bicicleta que permite o giro livre das rodas, quando o ciclista mantém, morro abaixo, os pedais imobilizados.

Vamos interromper por aqui. Em um outro capítulo, vamos discutir um pouco mais o vôo do helicóptero, ou mais especificamente, o vôo do helicóptero com o motor parado. Isto é o que se chama AUTO-ROTAÇÃO. Vamos analisar, com cuidado, o conselho de mãe preocupada com a segurança do filho, candidato a piloto, que partia para a cidade grande: “Tome cuidado, voe baixinho e devagarinho”. Estaria ela sendo sincera ou apenas rogando uma praga de mãe ao filho ingrato que a abandonava no interior?  

  
    

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