A inclinação para a frente dos rotores principais em relação à fuselagem não está relacionada ao design do rotor em tandem, mas a uma combinação de elevação da fuselagem e à necessidade de também fornecer impulso ao rotor principal.
Primeiramente, uma revisão de outros projetos em tandem mostra que aqueles não relacionados ao CH-47 nem sempre compartilham a inclinação para a frente:
Protótipo Bell XHSL-1
Filper Research Beta 200A
McCulloch YH-30
Piasecki H-21B
Yak-24
E olhando para helicópteros não em tandem, também encontramos uma inclinação semelhante:
Sikorsky CH-53
NHIndustries NH90
Mil V-12
Mil Mi-26
O motivo é duplo:
Um helicóptero obtém seu impulso no mesmo local que a maior parte de seu elevador: no rotor principal. Isso significa que, no vôo para frente, o rotor principal sempre terá seu plano de ponta levemente inclinado para frente, a fim de combater o arrasto que atua na estrutura da aeronave.
Além disso, helicópteros grandes, como os modelos em tandem, perguntam sobre forças aerodinâmicas significativas na fuselagem em alta velocidade. Para atenuá-los, os rotores principais são instalados em ângulo para que, na atitude de cruzeiro, o componente de elevação da fuselagem seja positivo. Você pode vê-lo mais claramente em voo:
NHIndustries NH90 em voo
Sikorsky CH-53 em voo
Boeing CH-47D em voo
Eu pude encontrar alguma confirmação do efeito de elevação da fuselagem em este relatório da Boeing que inclui uma curva de elevação para a fuselagem obtida através de testes em túneis de vento. Como você pode ver $ \ alpha_ {levantamento zero} \ aprox 4.5 ^ o $
Quanto ao ângulo exato, isso depende do projeto e, em última análise, é otimizado após extensos testes, se for considerado útil.