O "wop wop", geralmente conhecido como tapa da lâmina, é ouvido quando a ponta da lâmina passa pelo vórtice criado pelo anterior.
Isso pode ser evitado. O regime de voo mais comum quando isto acontece é uma descida pouco profunda, mas ainda com bastante potência - por ex. rápido e superficial. O vórtice começa a se mover assim que sai da ponta da lâmina, de modo que, em vôo nivelado, a lâmina seguinte passa sobre ele. Em uma descida rasa com alto ângulo de inclinação, a seguinte lâmina pode literalmente "bater" no vórtice anterior. Os vórtices das duas pás agora interagem e podem causar fluxo supersônico local e transitório. Para evitá-lo, simplesmente abaixe o passo para estabelecer uma descida mais positiva ou puxe o ciclo para aumentar o carregamento do disco e achatar a atitude.
As pontas das lâminas não são supersônicas. De fato, em quase todos os projetos de helicópteros, o rotor gira dentro de uma faixa muito estreita de velocidades, tipicamente entre 90% e 110% da velocidade normal. Na maioria dos regimes de vôo, o rotor está girando a 100%, +/- alguns por cento, se você está subindo, descendo ou cruzando. Somente durante a rotação automática e manobras agressivas o intervalo varia em 10% ou mais. Depende do tipo de helicóptero, mas os limites absolutos seriam algo como 85% (tempo de pânico, risco de perda total) e 115% (menor pânico, risco de danos à máquina, especialmente no eixo de acionamento do rotor de cauda). p>
Em operações normais, e o design visa alcançar isso, as pontas do rotor não se tornam supersônicas , quando ocorrem, há uma queda súbita e grande no desempenho com mais energia necessária, maiores cargas da lâmina , vibração e ruído.
Pense em um helicóptero voando para frente. A lâmina avançada, na sua posição mais perpendicular, experimenta um fluxo de ar relativo que é igual (ignorando todos os tipos de efeitos colaterais menores) à velocidade de avanço mais a velocidade da lâmina. A lâmina recuada está experimentando um fluxo de ar relativo igual à velocidade da lâmina menos a velocidade do helicóptero.
Se as pás girarem tão rápido que as pontas sejam supersônicas, então a parte geradora do elevador principal da lâmina em recuo, os dois terços externos do vão experimentariam uma velocidade tão baixa, por algum tempo ela será negativo, que as lâminas vão parar causando um rolo catastrófico para esse lado. É este fenómeno que acaba por limitar a velocidade de rotação das pás e a velocidade máxima do helicóptero.
Vamos dar uma olhada no R22 como um exemplo. As figuras a seguir são aproximadas.
A velocidade da ponta do rotor é de aproximadamente 670 fps (pés por segundo). A velocidade do som no nível do solo em um dia padrão é de cerca de 1100 fps. O R22 está voando próximo ao VNE, digamos 100kts, que é cerca de 170 fps.
A ponta do lado avante, mais rápido, está voando em relação ao fluxo de ar a 840 fps e no lado recuado, mais lento, a 500 fps.
O comprimento da lâmina é de cerca de 11 pés, então a porção média da lâmina no lado recuado está voando apenas a 190 fps (metade de 670 menos a velocidade no ar). Quando você chega a cerca de 4 pés da raiz da lâmina, agora é apenas 50 fps e não muito mais longe disso, torna-se zero e, em seguida, negativo.
Lembre-se de que o aumento é proporcional ao quadrado da velocidade. Agora você pode ver a enorme discrepância entre o levantamento de ambos os lados à medida que a velocidade do ar aumenta.
Para responder à sua pergunta diretamente, o R22 precisaria voar a 530 fps para se aproximar da velocidade de ponta supersônica, o que equivale a cerca de 330 kts, o que não pode ser nem de perto alcançado.
PS. O R22 POH fala em medidas imperiais. Quando eu tiver algum tempo, vou refazer as figuras em métricas que eu, e a maior parte do mundo, prefiro.