Nunca tripulei um helicóptero que descarregasse combustível, nem conheci nenhuma máquina da frota que possua essa capacidade - embora já estivesse enganada antes.
Já foi observado que os helicópteros podem decolar e pousar no peso máximo de decolagem bruta (GTOW), ou no peso máximo (AUW) e, portanto, não requerem derramamento de peso para pousar com segurança (pois não temos asas para armazenar combustível) para que não tenhamos que nos estressar demais no pouso). No entanto, lembre-se disso: diferentes cargas de combustível alteram o curso de ação emergencial no caso de um pouso forçado.
Ao considerar o desempenho do helicóptero (e falaremos em termos de torque), exploramos as principais idéias do 2 - potência necessária e poder disponível.
potência necessária
A potência necessária é a quantidade de torque necessária no rotor principal para superar a gravidade e entrar em vôo flutuante. O voo pairado é sempre o que mais consome energia, porque estou aspirando o ar para dentro do rotor, a fim de criar um fluxo de ar rápido e suave sobre as pás e depois empurrando-o para o chão. Existem dois modos de voo suspenso - efeito suspenso no solo (HIGE) e efeito suspenso no solo (HOGE).
Pairar no efeito de solo
O efeito de pairar no chão é onde você está suficientemente próximo do chão (em torno dos pés 4) para puxar o ar através do disco do rotor e empurrá-lo para o chão. De acordo com a Terceira Lei de Newton, quando a lavagem é empurrada para o chão, ela também empurra de volta em direção ao rotor, criando uma "bolha" de alta pressão sob o helicóptero e reduz o ar de recirculação nas pontas do rotor.
Efeito Passe o mouse fora do solo
O efeito de pairar fora do solo é o local em que estamos mais ou menos acima de uma extensão de rotor no ar - digamos, em torno dos pés 50. Agora perdemos a almofada de ar abaixo de nós porque não há ar preso entre nós e o solo. Simplesmente recircula em círculos.
Às vezes, uma imagem vale mais que uma palavra 1000:
À medida que pairo no efeito de solo, recebo um pouco de ajuda porque tenho essa bolha para me manter no ar, o que significa que meu rotor precisa fazer menos trabalho (na verdade, é menos AOA ou inclinação do meu coletivo), enquanto eu não ' Não tenho essa ajuda de efeito fora do chão. A diferença (pelo menos para a campainha 412) é de cerca de 11 por cento de torque. Isso significa que, em um determinado peso de decolagem, exigirei o 11 por cento menos torque no efeito terra do que fora do solo para manter o vôo flutuante.
Voltando à energia necessária, esse é o torque necessário para elevar a soma de todo o peso a bordo do meu helicóptero (e do helicóptero). Isso significa que mais carga + mais corpos gordurosos + mais gás nos tanques = mais energia necessária. Isso afetará meus torques HIGE e HOGE, juntamente com a velocidade do ar mínima segura (que abordarei mais adiante).
Potência disponível
A energia disponível é a segunda metade - é isso que os motores e o rotor podem produzir em termos de potência e impulso / elevação. Os principais fatores do 2 são altitude e temperatura. Também medimos isso em termos de torque - torque do mastro para o rotor e torque do motor para os motores -, mas por enquanto vamos focar apenas no torque do mastro. Essencialmente, essa é a quantidade de potência final que temos em nosso bolso. Ar é poder - portanto, quanto mais ar temos, mais torque produzimos. O ar frio ao nível do mar no Ártico produzirá mais energia do que o ar quente nas montanhas do Afeganistão - veja a densidade da altitude se você quiser saber mais. Para uma dada altitude e temperatura, poderei produzir uma certa quantidade de energia medida pela porcentagem de torque do rotor. Em um dia frio, eu poderia obter o torque do mastro 100%. Em um dia quente, posso obter apenas o torque do mastro 85% porque fiquei sem temperatura da turbina do motor para produzir energia ou fiquei sem arremesso coletivo porque minhas pás do rotor estão no arremesso máximo. A maioria dos helicópteros também é multimotor, portanto, dois motores em operação obterão o torque% 100, onde, se eu perder um motor, poderá obter apenas o torque do mastro 60.
Finalmente, existe uma velocidade no ar mínima segura para operações com um único motor (existe a curva de homem morto para o motor bimotor, mas estamos falando de emergências aqui). Quando um helicóptero paira, ele puxa o ar de cima para baixo para criar o fluxo de ar sobre as pás - essencialmente a rotação do rotor é a única responsável pela criação de vento relativo. Quando começamos a traduzir para o vôo para frente, o fluxo de ar é estabelecido sobre as pás pelo movimento para frente, criando um vento relativo mais alinhado com o acorde da lâmina. Nosso vôo para frente significa que o helicóptero depende menos da rotação pura da lâmina para criar movimento de ar para elevação, porque o vôo para frente está fornecendo o vento relativo limpo sobre as lâminas. Isso nos permite permanecer no ar com menos torque necessário.
Se você chegou até aqui, ótimo!
Exemplo
Então, como isso se encaixa? Vamos usar um exemplo:
Todo o peso: libras 11,500. Combustível a bordo: 2000 lbs. Torque de mastro disponível (motor duplo): 100%. Torque de mastro disponível (um motor inoperante - potência minuto 2.5): 65%. Torque de mastro disponível (um motor inoperante - potência contínua): 54%. Velocidade do ar mínima (motor único): 25 kts. Torque de foco necessário (em efeito de solo) 75%. Torque de foco necessário (efeito fora do solo) 86%.
Os helicópteros que aterrissam no máximo ou quase com todo o peso máximo normalmente são limitados a um fator de potência necessário / disponível, em vez de um fator de limites de carga da aeronave / sobrecarga
Cenário #1
Você está com o efeito de solo suspenso e perde um motor. Você puxa o coletivo para a sua axila e aceita se estabelecer com energia, porque seu único motor disponível (65%) não pode atender à energia necessária (HIGE 75%). O despejo de combustível não é um problema aqui.
Cenário #2
Você está fora do chão, passe o mouse e perde um motor. Mais uma vez, você puxa o coletivo para sua axila e aceita um assentamento significativo com energia porque - você adivinhou - o único motor disponível (65%) não pode atender à energia necessária (HOGE 86%) e você acelera para a Terra. Toda a iteração leva cerca de 5-7 segundos, e o resultado leva você como uma bola de fogo flamejante nas notícias oclock do 6 - no entanto, você não consegue vê-la. É por isso que você não passa o OGE pesado e não viola sua curva de mortos-vivos! Não há tempo para despejo de combustível, portanto não há um problema aqui.
Cenário #3
Você está em um alto voo (HOGE) - diga pés 150. Você perde um motor, mas em vez de puxar o coletivo para a axila e morrer, você puxa um pouco de força e empurra o cíclico para frente - acelerando acima da velocidade segura do motor único (25 kts). Você começa a deter sua descida ao trocar altitude por velocidade no ar, trazendo velocidade suficiente para sair com segurança. Em seguida, você pode optar por permanecer no ar em um único motor pela próxima hora para consumir combustível suficiente para facilitar uma aterrissagem HIGE, ou pode executar uma aterrissagem de rodagem igual ou superior a kNUMX kts com o seu peso atual. Não é necessário despejo de combustível.
Cenário #4
Você faz uma decolagem sem pairar (ou em movimento) e sobe acima da velocidade mínima segura para um único motor (25 kts) e depois perde um motor. Você tem duas opções - continuar a subida e queimar um pouco de combustível até reduzir todo o seu peso a um torque que permitirá pairar minutos de um único motor 2.5 (o que levará pelo menos uma hora - é por isso que os engenheiros de vôo trazem ipads e revistas), ou simplesmente continue seu circuito e faça uma corrida no pouso (ou no pouso rolante) igual ou superior a kms 25. Bom, lento, sem muita pista necessária. Despejo de combustível não é um problema. Lembre-se de que um bom decente lento com lâminas carregadas é fundamental - toda abordagem é uma abordagem de ultrapassagem com a opção de pousar.
Resumo
Lembre-se, a carga de combustível na maioria dos helicópteros - mesmo os grandes - é medida em milhares de libras e não em dezenas de milhares de libras. Não transportamos uma quantidade significativa de gás para realmente alterar nosso perfil de pouso - tudo o que precisamos é suficiente para permanecer no ar por algumas horas. Depois disso, nossas costas, pescoços e egos ficam doloridos com o vôo e as vibrações do terreno.
Como uma observação extra, tentar despejar combustível no pairar seria um erro perigoso. Ao despejar a névoa de combustível, ela recircula através da lavagem do rotor de volta para o helicóptero - nos motores e em todo o lugar em geral. Depois que a luz se apaga, sua terra assim que a emergência prática se transforma em um alarme de uma campainha. Se isso acontecesse, você precisaria de uma velocidade do ar mínima estabelecida para executá-la, mas certamente não a transferiria para um tanque de armazenamento no solo.