O primeiro projeto de um veículo semelhante a um helicóptero, uma "hélice voadora". Data da Renascença e foi elaborado por Leonardo da Vinci (1452 - 1519). Entretanto, somente no início do século XX foi desenvolvida a tecnologia necessária para fazer um aparelho como este realmente voar.
O helicóptero, da forma como o conhecemos hoje, só levantou vôo em 1936. Um primeiro modelo, de 1907, possuía apenas uma hélice e decolava sem problemas atingindo alturas de aproximadamente 2 metros. Porém, logo após a decolagem: quando se tentava variar a velocidade de rotação da hélice, para atingir alturas maiores, o corpo do helicóptero girava sentido contrário da hélice, desgovernando-se.
A solução encontrada foi prolongar o corpo do helicóptero na forma de uma cauda e colocar nela, lateralmente, uma segunda hélice. A função desta hélice lateral é produzir uma força capaz de compensar o giro do corpo do helicóptero, proporcionando assim a estabilidade do aparelho.
Em um helicóptero, as lâminas do rotor atuam como um conjunto de asas, que geram sustentação por meio de um movimento circular. Cada lâmina do rotor é também afixada de maneira que possa mover-se para cima e para baixo independentemente das outras; sem este tipo de fixação, os pequenos movimentos vibratórios das lâminas à medida que giram tenderiam a desestabilizar a aeronave e tornar o controle difícil. O passo de hélice de cada lâmina do rotor (o ângulo com o qual ela corta a corrente de ar) pode também ser variado. Na decolagem, todas as lâminas têm um passo de hélice pronunciado, para fornecer sustentação máxima. No vôo horizontal, o controle de passo de hélice é ajustado para que o ângulo de cada lâmina aumente à medida que ela se move para a parte de trás de sua varredura. Isto faz com que a aeronave se incline para a frente, dando-lhe uma componente de empuxo horizontal, além de sustentação.
Caso a força do motor se interrompa, a velocidade do motor diminui rapidamente, cessa a capacidade de ascensão e o helicóptero começa a cair. Para evitar a perda de velocidade do rotor, as pás das hélices devem ser colocadas num ângulo de inclinação negativo. Isto significa que o eixo condutor da hélice fica ligeiramente inclinado para baixo com relação à horizontal. Mas, como o ar está se movimentando para cima através do rotor, a relação se inverte e a força passa a ser exercida de baixo para cima, o que configura uma situação de sustentação semelhante a criada durante o funcionamento do motor.
Montagem do rotor
As pás de um helicóptero são acionadas por um ou mais eixos de transmissão, que estão unidos ao eixo do rotor principal por meio de um sistema de engrenagens. A inclinação (ângulo) das pás é controlada pela montagem de placas oscilantes, composta por uma placa fixa inferior que pode ser elevada ou abaixada ou ainda inclinada pelos controles da cabine, e uma placa giratória superior que transfere este movimento para as pás por barras de controle. As pás possuem uma seção aerodinâmica e são projetadas para suportar forças extremas provocadas pela rotação.
Os helicópteros têm adquirido cada vez maior importância, tornando-se em muitos casos o único meio de transporte viável. Têm sido muito eficazes em trabalhos de resgate, em locais inacessíveis por via terrestre e onde não for possível usar aviões convencionais. Também são freqüentemente utilizados no combate aos incêndios de florestas e plantações. Nas operações militares, permitem maior mobilidade no transporte de tropas e equipamentos, podendo ainda ser adaptados para ataques aéreos, armados com canhões e mísseis
Fonte: http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/helicoptero.html
Os helicópteros são máquinas muito versáteis, que permitem ao piloto acesso completo ao espaço tridimensional - A incrível flexibilidade dos helicópteros possibilita que eles voem por quase todos os lugares. Entretanto, isto também significa que pilotar o helicóptero é complicado. O piloto tem de pensar em três dimensões e usar ambos os braços e pernas o tempo todo para manter um helicóptero no ar. É uma tarefa que requer treinamento intenso e habilidade, assim como atenção contínua à máquina.
A diferença entre o Avião e o Helicóptero
Um avião pode ir pra frente e virar para esquerda ou para direita; também é capaz de ir para cima e para baixo, mas não voa para trás. Como mostra a imagem abaixo.
Um helicóptero pode fazer três coisas que o avião não pode:
- Voar para trás
- Girar no ar (360º)
- Pairar no ar
Em um avião, é necessário estar se movendo para fazer uma curva. O helicóptero pode se mover lateralmente em qualquer direção ou girar 360º. Essa liberdade extra e a habilidade necessária para dominá-la fazem os helicópteros ser tão instigantes, mas também complexos.
Para controlar um helicóptero, uma mão segura um comando chamado cíclico, que controla a direção lateral do helicóptero, incluindo ir para frente, para trás, para a esquerda e para a direita. A outra mão segura um comando chamado coletivo, que controla o movimento para cima e para baixo do helicóptero e a rotação do motor. O pé do piloto fica sobre os pedais que controlam o rotor de cauda, que permite ao helicóptero girar em qualquer sentido no seu eixo.
Como os Helicópteros voam
Imagine que se queira criar uma máquina que voa direto para cima. Nem vamos pensar em descer por enquanto, só subir. Caso se forneça força para cima por meio de uma asa, então ela deve estar em movimento para criar sustentação. As asas geram sustentação desviando o ar para baixo e se beneficiando da reação oposta e igual que resulta disto.
Um movimento rotativo é o meio mais fácil de manter a asa em movimento contínuo. Assim pode-se montar duas ou mais pás em uma árvore(tronco) central e girá-la de forma muito parecida com as pás de um ventilador de teto. As pás rotativas de um helicóptero são moldadas exatamente como os aerofólios de uma asa de avião, mas geralmente as pás de um rotor de helicóptero são estreitas e finas porque têm que girar muito rápido. O conjunto de pás rotativas do helicóptero é chamado de rotor principal. Se for dado às pás um pequeno ângulo de ataque em relação à árvore e girá-la, as pás começam a gerar sustentação. Esta disposição funciona muito bem até o momento em que o helicóptero sai do chão. Nesse momento, não existe nada que evite que o motor (e assim o corpo do aparelho) gire exatamente como o rotor principal. Desse modo, na falta de algo que evite que o corpo do aparelho gire, ele o fará em direção oposta ao rotor principal. Para evitar que o corpo do aparelho gire, é preciso aplicar uma força a ele.
O modo normal de fornecer força ao corpo do aparelho é anexar outro conjunto de asas rotativas na extremidade uma longa viga. Essas asas são chamadas de rotor de cauda. O rotor de cauda produz empuxo como uma hélice de avião. Produzindo o empuxo na direção lateral, ele age contra a tendência do motor de fazer o aparelho girar. Normalmente, o rotor é acionado por uma longa árvore que sai da transmissão do rotor principal e se conecta a uma transmissão menor no cone de cauda do helicóptero.
Fonte: http://www.portalhelicoptero.com.br/como-funciona-o-helicoptero/
