Por que helicópteros de três pás são relativamente raros?

Eu não acho que três helicópteros são raros. na verdade, se você vir pequenos helicópteros europeus, a maioria deles tem três lâminas:

• Eurocopter Fennec

• Eurocopter AS355

• Eurocopter Écureuil

• PZL SW-4

• Kamov Ka-226 - é coaxial, mas ainda assim ... Kamonv usou principalmente três rotores pelos seus helicópteros coaxiais.

• A maioria dos primeiros pequenos helicópteros do Mil Design Bureau também tinha três rotores, em vez de dois ou quatro.

Nos EUA, a maioria dos helicópteros menores tem rotores oscilantes, o que é o padrão de dois. Este foi o caso de Bell 47 para Bell UH-1 Iroquois . Aqui, novamente, o sistema de transmissão do UH-1 foi um desenvolvimento do Bell 47. Novamente, se você estiver nos EUA (ou para treinamento em geral), você estará vendo Robinsons , então parece que quase não há helicópteros com três lâminas (com Schweizer 300 ) sendo e exceção.

Existem vantagens e desvantagens em ter um número diferente de lâminas. Em geral, menos as pás, melhor . Você paga por maior capacidade de elevação, desempenho e (geralmente) menor ruído com complexidade mecânica e menor eficiência. No final, é um trade off.

Nesse caso, acho que esses três versos quatro rotores mostram uma clara diferença geográfica, que se parece com a disponibilidade de engenheiros e sua experiência (anterior) diferente desempenhou um papel mais importante do que qualquer outra coisa.

Como nas hélices , as contagem de lâminas em um rotor de helicóptero é uma questão de carregamento de disco . Helicópteros leves escapam com menos lâminas. A complexidade e as perdas aumentam com a contagem de lâminas, de modo que os projetistas de helicópteros tentam encaixar o menor número de lâminas possível. No entanto, isso resultaria em enormes diâmetros de rotor para helicópteros pesados. Existem razões para manter o diâmetro pequeno:

• Cargas na raiz da lâmina devido a forças centrífugas
• Velocidade da ponta: A lâmina que avança terá efeitos transsonicos mais cedo se o helicóptero voar em cruzeiro quanto maior for o rotor. Isso limitará a velocidade máxima de vôo.
• Lâmina dobrada no chão. A lâmina precisa ser dura o suficiente para limpar a cauda quando o rotor gira.

Agora vamos comparar alguns helicópteros. Usei os dados técnicos na página da Wikipédia vinculada e dividi a massa máxima de decolagem pela área do disco do rotor:

1. Sud Aviation Aloutette II : rotor com 2 pás. Carregamento de disco 19,6 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 9,8 kg / m².
2. Bell 205 / UH-1D . Rotor de 2 pás. Carga de disco de 25,6 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 12,8 kg / m².
3. Aérospatiale AS-350 Écureuil : rotor de 3 pás. Carga de disco 25,07 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 8,36 kg / m².
4. Bell 412 : rotor de 4 pás. Carga de disco 34,6 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 8,65 kg / m².
5. Sikorsky S-65 / CH-53 : rotor de 6 pás. Carga de disco de 50,2 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 8,37 kg / m².
6. Mil Mi-26 : rotor de 8 pás. Carga de disco 69,6 kg / m². Carregamento de disco por lâmina: 8,7 kg / m².

Eu acho que você vê a tendência agora. O UH-1D é o homem estranho, mas também se destaca devido ao seu acorde de lâmina excepcionalmente alto. Normalmente, o carregamento ideal por lâmina parece estar entre 8 e 9 kg / m², e um pouco mais é considerado aceitável se permitir que o projetista consiga apenas duas lâminas.

Não há conspiração para suprimir rotores de três pás. É o compromisso global entre desempenho e eficiência que determina o número de pás em um rotor de helicóptero, e o principal condutor é a massa.