Conhecimentos Técnicos Específicos de Helicóptero

Cap. 08 - Conhecimentos Técnicos Específicos de Helicóptero
TIPOS DE AERONAVES
Aeronave é todo aparelho capaz de se sustentar e navegar no ar. As aeronaves se classificam em
aeróstatos e aeródinos:
- Aeróstatos: São aeronaves baseadas no princípio de Arquimedes e conhecidos como "veículos mais
leves que o ar", como por exemplo, balões e dirigíveis. Nestes veículos o empuxo é controlado pelo
piloto. A direção do vôo é controlável somente no dirigível, que possui leme para esse fim.
- Aeródinos: "são aeronaves mais pesadas que o ar" e voam baseados na terceira lei de Newton, que
é a Lei de Ação e Reação. Os tipos de aeronaves que se seguem são aeródinos:
1 - Ornitóptero: a sustentação é obtida pelo batimento de superfícies, imitando as aves.
2 - Helicópteros: a sustentação é obtida através de asas rotativas.
3 - Autogiro, convertiplano, giroplano ou girocóptero, obtém a sustentação através das pás do rotor,
mas a tração é produzida por um motor de avião com hélice.
4 - O avião e o planador são aeródinos de asa fixa. Por um princípio aerodinâmico (Bernouilli)
adquirem sustentação.
TIPOS DE FUSELAGEM
Fuselagem é o termo pelo qual podemos designar toda parte estrutural do helicóptero, excluindo:
motor, rotor, transmissão, comandos, instrumental, trem de pouso e sistemas diversos.
Existem 3 tipos principais de fuselagem: monocoque, semi-monocoque e tubular.
Estrutura Monocoque
A estrutura monocoque é formada por armações de alumínio, com formato oval ou arredondado
chamadas "cavernas", as quais são rebitadas em chapas de alumínio que as revestem.
Possui peso estrutural mínimo, mas sua resistência é baixa. As janelas de inspeção, que servem para
o piloto ou mecânico inspecionar as partes internas da aeronave, fazem parte integrante da estrutura e caso
uma delas abra em vôo e se solte, a estrutura estará incompleta e sujeita a rupturas.
Desvantagens: sua resistência é baixa, quando submetida a grandes esforços. As janelas de
inspeção, que servem para o piloto ou mecânico poderem inspecionar dentro da aeronave, fazem parte
integrante da resistência da estrutura. Caso uma dessas janelas abra em vôo, e se solte, a estrutura estará
incompleta e sujeita a rupturas.
No pré-vôo, observem se os rebites estão corretamente presos, porque rebites soltos podem provocar
a deformação da estrutura. Isto é válido para todas as estruturas e para toda fuselagem do helicóptero.
Estrutura Semi-monocoque
A estrutura semi-monocoque é constituída de cavernas, longarinas e revestimentos. É semelhante a
monocoque, com a diferença que, entre as cavernas temos as longarinas que dão um grande reforço
estrutural.
Suporta grandes esforços estruturais,sem o risco de ruptura e as janelas de inspeção não fazem
parte da estrutura, contudo, apresenta a desvantagem de pesar mais que a monocoque.
Desvantagem: é mais pesada.
Estrutura Tubular
A estrutura tubular é formada por tubos de aço soldados e é recoberta com tela em sua área externa.
Tem como vantagem ser resistente e como desvantagem ser pesada. Normalmente é construída de tubos
redondos, de aço cromo molibdênio.
Durante a sua montagem, o fabricante coloca no interior dos tubos um produto anticorrosivo e
corante, para que em caso de rachadura, seja prontamente identificado pelo piloto quando de sua inspeção
de pré-vôo.
ROTORES
Vamos agora conhecer algumas definições sobre os rotores:
Disco do Rotor
Disco do rotor: é a projeção sobre um plano, da trajetória circular das pás.
Solidez Parcial do Disco
Solidez parcial de um disco: é a razão existente entre a área de uma pá e a área total do seu disco.
Solidez Total do Disco
Solidez total de um disco: é a razão existente entre a soma das áreas das pás de um rotor e a área
do seu disco.
Área Útil de Sustentação
Área útil de sustentação: é a projeção do disco do rotor principal sobre o solo ou um plano.
COMPONENTES DO ROTOR E SUAS FINALIDADES
Neste sistema de rotor podemos encontrar todos os elementos que possam contribuir, tanto para o
rotor articulado, que possui dampers, como para o rotor semi-rígido, que possui braço de arrasto, além do
posicionamento dos chifres, e até uma barra estabilizadora.
Cubo
Feito em aço especial, tem a finalidade de ligar o rotor principal ao mastro. No rotor semi-rígido o
cubo é preso ao mastro por um conjunto, que através de rolamentos permite o movimento de batimento das
pás;
Garras ou punho
Construído de metais não ferrosos, tem a finalidade de ligar as pás ao cubo;
Braço de arrasto
É feito de aço, fixa as pás ao punho, com a finalidade de impedir o movimento de avanço e recuo
(Coriolis), nos rotores semi-rígidos. Nos rotores articulados, este trabalho é executado pelos amortecedores
ou dampers;
Pinos de fixação das pás
Estes pinos são fabricados em aço. Além da finalidade principal, que é a de fixar as pás aos punhos,
tem o seu interior oco, que é para o mecânico fazer o balanceamento das pás, ou seja, colocar ou retirar
pesos do seu interior;
Pás
Construídas em alumínio e fibras de vidro, tem por finalidade prover a sustentação, para que o helicóptero
possa voar; e
Hastes ou links
Ligam o prato rotativo aos chifres para que seja feita a mudança de passo.
VIBRAÇÕES
Existem vibrações normais ou as que são fruto de problemas mecânicos, dai a necessidade dos
pilotos de helicóptero, saber distingui-las, para decidir se o vôo prossegue ou não, além de relatar com
precisão à manutenção, o tipo de vibração encontrada.
Muito cuidado com as vibrações, se elas forem excessivas poderão ocasionar a perda de comando e
uma queda descontrolada.
Vibração de Baixa Freqüência
No helicóptero, as vibrações são comuns e aparecem de formas diferentes.
Algumas se anulam entre si devido a freqüência dos diferentes movimentos dos componentes, outras
se apresentam mais fortes e distintas, podendo ser identificadas e corrigidas.
Existem vibrações normais ou as que são fruto de problemas mecânicos dai a necessidade de nós
como pilotos de helicóptero, sabermos distingui-las para saber se prosseguimos o vôo ou não, e também
saber relatar à manutenção com precisão o tipo de vibração. Precisamos conhecê-las nas suas
conseqüências e soluções.
Elas são sentidas como uma ou duas vibrações por rotação do rotor principal. A vibração de baixa
freqüência 1:1 divide-se em dois tipos:
A VERTICAL, que ocorre quando uma pá desenvolve maior sustentação do que a outra, ou seja, está
fora da pista e o sentido da vibração é vertical -- como um galope.
Correção desta vibração: os mecânicos podem utilizar dois métodos: mecânico ou eletrônico.
- No sistema mecânico utiliza-se uma bandeirola, que será tocada na ponta das pás, durante o giro no
solo. Cada ponta de pá tem um local exato para receber uma marcação de tinta. Coloca-se, por
exemplo, na pá n° 1 uma marca com tinta vermelha, na pá n° 2 uma pintura azul. Ao tocarem na
bandeirola, ficará uma das duas marcas, e então saberemos qual a pá que está mais baixa. Pronto, é
só regular nos compensadores (tab), para que passem exatamente na mesma pista.
No método eletrônico usa-se o "vibrex" que consiste no uso de um "strobex", ou seja, a projeção de
um feixe eletrônico de encontro a refletores instalados na ponta das pás.
A LATERAL, que é sentida de forma lateral, causada normalmente por desbalanceamento do rotor
principal.
Correção desta vibração: pelo método da correção estática, o rotor principal é retirado do helicóptero,
colocado em um local a prova de qualquer corrente de vento, sendo então verificada qual é a pá que está
mais pesada.
Através de pequenas "bolinhas" de chumbo, é feita a compensação adicionando ou retirando o peso,
até que as pás estejam exatamente com o mesmo peso.
Vibração Intermediária
A vibração intermediária (2 por 1), é considerada normal quando ocorre no inicio do deslocamento do
helicóptero, devido ao efeito do fluxo transverso. Caso ela persista durante o vôo, provavelmente estamos
com problema nos amortecedores do sistema de transmissão.
Vibração de Alta Freqüência
Na vibração de alta freqüência, normalmente sentimos uma espécie de "formigamento" nos pedais e
um forte zumbido. É impossível determinar sua freqüência. Ela pode ser provocada pelo desalinhamento ou
desbalanceamento do rotor de cauda, contudo, num vôo pairado, com vento de través muito forte, a vibração
também poderá aparecer, e neste caso ela será considerada normal.
Correção desta vibração: ajuste da haste de mudança do passo. Outro fator que poderá ocorrer é o
rotor de cauda estar desbalanceado (procedimento idêntico ao rotor principal).
Atenção: quando estivermos em um vôo pairado e com vento de través muito forte, a vibração
também poderá aparecer, e neste caso ela será considerada normal.
Muito cuidado com vibrações, se elas forem excessivas poderão ocasionar a perda de comando e
uma queda descontrolada.
PÁS DOS ROTORES
Normalmente as pás dos rotores são de construção metálica, do tipo "Honey Comb", (semelhante aos
favos de colméia de abelhas), ou de fibra de vidro. As pás estão divididas em:
- longarina principal;
- parte central -- a colméia;
- bordo de ataque -- em aço inoxidável, para proteger contra a erosão (partículas sólidas suspensas
no ar); e
- bordo de fuga em alumínio.
Aqui está ilustrada a nomenclatura das partes que a constituem.
CAIXA DE TRANSMISSÃO PRINCIPAL
A caixa de transmissão principal é constituída de vários conjuntos de engrenagens, entre outros
componentes, e sua finalidade é:
- Mudar o sentido de rotação do eixo de saída do motor, para o movimento de rotação vertical do
mastro, que por sua vez irá acionar o rotor principal;
- Reduzir a velocidade de rotação do motor, para a rotação adequada do rotor principal.; e
- Alojar o mecanismo da roda-livre, o eixo de rotação do rotor de cauda e demais acessórios.
Para evitar sobrecarga durante a partida, o motor é acoplado a caixa de transmissão através de
sistemas, que fazem a caixa de transmissão começar o seu giro de forma suave. O motor pode ser acoplado
à caixa de transmissão através de vários sistemas que procuram evitar a sobrecarga do motor nas partidas.
Vários sistemas são utilizados para fazer o engrazamento do motor com a transmissão.
Um deles é o sistema de embreagem centrífuga, que começa a engrazar o motor à transmissão
depois de aberto 30° da manete de gases (o total é de 180°). O engrazamento é feito através de sapatas (tipo
lonas de freio de automóvel) que vão se abrindo até começar a girar a transmissão de forma suave.
Outro sistema é o de correias, que giram frouxas entre o motor e a transmissão, até que por processo
mecânico, vai unindo a transmissão ao motor.
Há também o sistema de engrazamento por processo direto, que é um sistema especial, constituído
por um eixo com amortecimento de choque que liga diretamente a saída de força do motor à transmissão.
Este processo é utilizado nos helicópteros movidos a reação.
CAIXA DE TRANSMISSÃO DO ROTOR DE CAUDA
Esta é a caixa de acionamento do rotor de cauda, mais conhecida como caixa de 90 graus, por fazer
exatamente 90 graus com o eixo longitudinal do helicóptero. Ela é acionada através da caixa de transmissão
principal.