É possível voar com motores de lâmina única contrabalançados?

O rotor de lâmina única oferece algumas vantagens sobre as configurações multi-blade (normais), como

• A lâmina passa pelo ar 'limpo' e é, portanto, mais eficiente em comparação com as configurações de múltiplas lâminas, onde a lâmina (seguinte) passa pelo ar turbulento (esteira) da lâmina anterior, pelo menos em pairar. / li>
• A hélice de lâmina única é compacta e, por essa razão, é usada em alguns planadores de auto-lançamento que dobram suas hélices dentro da fuselagem, como o Alisport Silent 2 Targa .

No entanto, existem problemas significativos associados a esse design, o que o torna (principalmente) inadequado para uso generalizado.

• Para reduzir as vibrações, a lâmina deve ser contrabalançada por uma massa, que é praticamente peso morto. Embora isso possa ser aceitável para hélices pequenas e leves usadas em planadores, esse é um grande problema em pás de helicópteros, que são significativamente mais pesadas. Por exemplo, o Mi-17 Main Rotor Blade pesa ~ 140 kg.
• Se a massa é mantida baixa, o braço de alavanca é enorme e isso aumenta o arrasto.
• Embora a lâmina possa ser equilibrada no eixo do passo (para reduzir as vibrações), o torque induzido na pá do rotor (devido ao levantamento) causará vibrações significativas. À medida que o torque é aumentado, se o peso for fixo, o rotor tenderá a girar o motor e arrancá-lo. A única maneira de evitar isso é equilibrar a lâmina, tanto aerodinâmica quanto centrífuga, o que é mais fácil de falar do que fazer.
• O mesmo problema surge quando o arrasto da lâmina é diferente daquele do braço de massa, com um torque sendo criado paralelamente ao eixo de rotação.
• As pás do rotor geralmente 'cone' em vôo; isto significa que o vetor de levantamento é ligeiramente inclinado para o centro, não concêntrico com o plano do rotor.
• A lâmina tem forças aerodinâmicas atuando sobre ela enquanto o peso de equilíbrio não. Devido a isso, o precess diferentemente, o que provoca desequilíbrio e vibração.

O número de pás determina o relação de solidez de uma hélice. Se você precisar limitar a velocidade da ponta e o diâmetro da hélice, a hélice terá uma alta taxa de solidez usando muitas lâminas curtas. Pegue a uma hélice de navio : precisa trabalhar no espaço entre o calado do navio e a linha d'água, por isso terá muitas lâminas grossas.

Se o espaço permitir, uma hélice maior tem um melhor eficiência porque pode usar uma massa maior de ar para a criação do elevador. Se a hélice tiver um valor baixo relação de avanço , o rastro de uma lâmina pode interferir com a próxima, então o empacotamento de mais lâminas aumentará o risco de interferência. Quanto menos lâminas você precisar para a criação de elevação (ou impulso), melhor. A eficiência geralmente é inversa ao número de pás.

Uma única hélice ou rotor com pás precisa de um contrapeso, que na verdade é um peso morto. Quando a interferência entre duas pás é baixa o suficiente e a carga do disco do rotor não é muito baixa, um rotor de duas pás será a melhor escolha. O carregamento do disco é o elevador relativo à área do disco do rotor e determina o acorde da (s) lâmina (s) do rotor, uma vez definido o seu número. Somente quando os limites estruturais farão com que o acorde de um rotor de duas pás seja curto demais, um rotor de pás simples será atraente.