DISSIMETRIA DE SUSTENTAÇÃO – VERSÃO SIMPLIFICADA

Uma das diferenças entre o avião e o helicóptero (a principal delas, aliás) é o fato de aviões precisarem de uma velocidade mínima para frente enquanto helicópteros fazem pairado, voam para os lados e para trás, o que representa um grande charme e torna este tipo de aeronave tão rico em possibilidades de emprego.

No avião, a sustentação é gerada por uma asa que corta o ar com uma certa velocidade produzida pela tração de uma hélice ou pelo empuxo de um jato.

No helicóptero, o rotor (asa) é acionado mecanicamente em rotação e, desta forma, mesmo com a aeronave parada no ar, já há sustentação porque a asa (rotor), girando, produz as reações aerodinâmicas necessárias para permitir o vôo.

É, inclusive, por isto que helicópteros são também chamados de aeronaves de asas rotativas enquanto os aviões são conhecidos como aeronaves de asa fixa.

Mas, voltando ao que interessa...

Quando o helicóptero se encontra em vôo pairado, tudo se passa de uma forma bem comportada, uma vez que, em qualquer ponto da trajetória de cada uma das pás do rotor principal, a velocidade do perfil aerodinâmico em relação ao ar é igual. A força de sustentação é função da velocidade ao quadrado (v²). Como a velocidade é igual, a sustentação é igual em qualquer ponto e pode ser considerada como se fosse aplicada no centro do disco do rotor.

Quando o helicóptero começa a deslocar-se para frente, a velocidade para frente se soma vetorialmente à velocidade de rotação. Considerando um helicóptero cujo rotor gire no sentido horário, visto de cima, e que ele esteja andando reto e nivelado, a velocidade de deslocamento tem direção constante. Já a velocidade de rotação terá uma direção diferente em cada ponto da trajetória circular que cada uma das pás descreve.

Neste nosso helicóptero, enquanto a pá do rotor está do lado esquerdo, ela é chamada de “pá que avança” e, quando, durante a rotação, ela passa para o lado direito, ela passa a chamar-se “pá que recua”.

Logicamente, a pá que avança tem a sua velocidade de rotação somada à velocidade de deslocamento, enquanto a pá que recua tem a sua velocidade de rotação diminuída do valor correspondente à velocidade de deslocamento.

Podemos tirar uma primeira conclusão...

Quando o helicóptero se desloca para frente, aparece uma dissimetria de velocidade; A velocidade da pá alcança um valor máximo quando passa pelo lado esquerdo e um valor mínimo quando passa pelo lado direito.

A segunda conclusão é:

Se a sustentação varia proporcionalmente ao quadrado da velocidade, aumentando a velocidade, aumentará a sustentação, certo? Certo!

Portanto, se a velocidade é máxima do lado da pá que avança e mínima do lado da pá que recua, a sustentação também será máxima do lado da pá que avança e mínima do lado da pá que recua, certo? Certíssimo!

Assim, fica muito fácil fechar o raciocínio e chegar à conclusão final...

Se, quando o helicóptero se desloca para frente, a sustentação é máxima do lado da pá que avança e mínima do lado da pá que recua, é óbvio que a conseqüência do deslocamento para frente é uma tendência de rolamento para o lado da pá que recua, certo? ER-RA-DO!!!

Acontece que rotores funcionam como giroscópios!

Giroscópios possuem duas características interessantes... RIGIDEZ e PRECESSÃO.

A rigidez é a característica que faz com que o giroscópio tenda a manter o plano de rotação.

A precessão, que é o que nos interessa, é a característica do giroscópio que faz com que o efeito de uma força aplicada em um ponto aconteça com um retardo de noventa graus. Logo, se a força é máxima a noventa graus à esquerda, o efeito se dará noventa graus à frente, ou seja, exatamente na frente do helicóptero. E, se a força é mínima a noventa graus à direita, aqui também o efeito, dando-se com noventa graus de atraso, far-se-á presente atrás do helicóptero.

Assim, a conclusão correta é:

Quando um helicóptero, que permita, por qualquer meio, o movimento de batimento das pás do rotor principal, começa a deslocar-se para frente, aparece uma dissimetria de velocidade que produz, como conseqüência, uma dissimetria de sustentação que, devido à precessão giroscópica se traduz por uma tendência de o helicóptero cabrar (tendência de nariz para cima).

Vale ressaltar que se o rotor gira no sentido anti-horário, a sustentação máxima será à direita e mínima à esquerda, mas o helicóptero continua tendo a tendência de nariz para cima. É fácil entender... Neste caso, a pá que avança está à direita quando a sustentação é máxima e à esquerda quando a sustentação é mínima. Como o efeito acontece com noventa graus de atraso, o máximo e o mínimo de batimento vão acontecer, respectivamente, à frente e atrás como no caso do rotor que gira no sentido horário.

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