Por que os helicópteros modernos não são mais silenciosos?

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Vivendo mais perto de uma fábrica da Sikorsky, posso atestar que helicópteros civis modernos (e militares) são muito barulhentos. Eu ouvi que isso se deve em grande parte às suas pontas do rotor principal indo mais rápido que a velocidade do som. Em qualquer caso, elas são consideravelmente mais altas que aeronaves leves, turboélices e até mesmo alguns aviões.

Isso resultou na proibição de aproximação e pouso de helicópteros em algumas jurisdições.

No entanto, parece que as técnicas de mitigação de som de helicópteros são conhecidas desde pelo menos a década de 1970 ( O Quiet One ) e muito menos os helicópteros furtivos usados no ataque de Bin Laden.

Ou seja, parte da solução parece ser usar mais pás do rotor enquanto diminui a velocidade dos rotores. Há também modificações nas pontas das pás do rotor que, embora possam ser classificadas, podem ser deduzidas e submetidas a engenharia reversa.

Por que os helicópteros são tão barulhentos e por que os helicópteros modernos não são mais silenciosos, dado o que sabemos e até onde chegamos nas ciências de materiais e no design de aviação?

Ou é uma questão de economia (mais baixa = menos econômica) ou política (segurança nacional impede o uso de tecnologia de migração de som) ou algo mais?

    
por RoboKaren 16.07.2015 / 17:23

3 respostas

É um P & D e, portanto, uma decisão de custo-benefício. Técnicas de silenciamento para helicópteros não são tão simples quanto "kits silenciosos" para asas fixas, porque os motores e os rotores são uma parte muito mais integrante de toda a fuselagem. Portanto, incorporar esses recursos a um helicóptero civil é um processo muito mais complicado do que trocar lâminas em um turboélice ou colocar anéis silenciosos nos escapamentos de motores de aviões mais antigos. Alterar as propriedades físicas dos rotores (levantar, arrastar induzido, momento de inércia) requer mudanças compensatórias no motor; lâminas mais curtas reduzem a elevação exigindo RPM mais altas, mais pás aumentam MOI exigindo mais torque, etc. Essas mudanças de motor, por sua vez, exigirão mudanças nas características do rotor de cauda e também podem exigir ajustes de armação e corpo, etc.

A maioria dos helicópteros usados em civis hoje, como a série Bell 200, a família Sikorsky S-70, Dauphin etc, são projetos da era do Vietnã, praticamente inalterados, exceto por alguns pequenos ajustes ao longo do caminho, como melhorias incrementais no motor ou novos sistemas aviônicos. . Eles ainda estão sendo construídos e voados porque eles funcionam ; faça os testes rigorosos de prova exigidos de qualquer sistema de aviação e os requisitos de manutenção e inspeção de aeronaves de asa fixa e acrescente um nível adicional de cautela para a instabilidade inerente e a falta de cofres no projeto de uma aeronave de asa rotativa. Terei alguma idéia do que é necessário para obter um novo helicóptero para uso do GA. Se o motor do helicóptero desliga ou lança uma lâmina de propulsão, você não pode simplesmente deslizar para o chão da mesma forma que uma asa fixa. Assim, qualquer mudança que você fizer em um projeto básico e comprovado estaria sujeita a extremo ceticismo e testes tanto por parte dos reguladores quanto dos donos da aviação, para não falar de começar do zero. Isso diminui as vendas iniciais de um novo modelo no mercado civil, aumentando o período de retorno do seu P & D para desenvolver esse novo design.

Em segundo lugar, em parte devido a essa hesitação da GA em adotar novos designs de helicópteros, a disponibilidade de financiamento para pesquisar e desenvolver qualquer novo projeto de helicóptero civil é ofuscada pelos interesses militares. Como mencionado, praticamente todo projeto que você vê nos céus hoje tem um pedigree militar e foi projetado principalmente para esse propósito, civilizado para uso de GA (uma exceção notável foi o Eurocopter Dauphin 2 que foi estabelecido nos setores privado e de aplicação da lei antes de militares olhei). Como resultado, muitas das novas tecnologias furtivas disponíveis para helicópteros, incluindo redução de ruído, são strongmente classificadas. Por exemplo, as modificações nos UH-60 usados no ataque de Bin Laden; os civis realmente só sabem que os Blackhawks furtivos existem, já que sua aparência e suas características de desempenho / ruído ainda são altamente secretas. Isso não parou a imaginação humana; Impressões de artistas incluindo a arte conceitual de Zero Dark Thirty são abundantes.

Além disso, as tecnologias de helicóptero silencioso civis que não são classificadas, como o design da lâmina "Blue Edge" da Eurocopter, são protegidas principalmente por patente internacional. Bell ou Sikorsky não podem simplesmente fazer engenharia reversa da lâmina do Blue Edge e colocá-la em seus helicópteros. Um projeto desenvolvido de forma independente deve ser diferente o suficiente para ser patenteável, o que provavelmente significa que será mais complexo, e a complexidade é uma palavra ruim na aviação porque significa maior probabilidade de falha do sistema ou erro do operador. Os outros caminhos seriam licenciar o Blue Edge da Eurocopter (aumentando o custo de um modelo equipado com Bell ou Sikorsky Blue Edge) ou esperar de 15 a 20 anos até que a patente expire (atrasando ainda mais a adoção generalizada da tecnologia além de uma marca).

    
16.07.2015 / 18:37

Grande parte do ruído produzido pelas aeronaves da asa do rotor vem do sistema de acionamento. Os próprios motores fazem muito barulho e é tecnicamente inviável torná-los mais silenciosos.

    
21.07.2015 / 02:00

Os pilotos se juntaram à Guerra do Vietnã para dizer que os helicópteros UH-1 transformam combustível e óleo em "Vibração e Ruído" :) A resposta que você escolheu é a melhor resposta para sua pergunta. Não tenho nada a dizer sobre isso. Eu só quero acrescentar que projetar um helicóptero não é uma coisa fácil. Há muitas coisas que você precisa pensar e calcular antes de criar um protótipo.

Enquanto você pode pilotar um avião feito de papel, você não pode pilotar um helicóptero feito de papel.
Eu admiro todo o trabalho por trás de projetar um helicóptero. O primeiro helicóptero foi construído e voado em 1936: link E um dos primeiros homens da história que realizou o vôo tripulado sem energia é Hezarfen Ahmed Celebi. Ele voou com as asas que ele projetou e voou cerca de 2 quilômetros. Quando? Por volta de 1630! : link

Assim, helicópteros e aviões são tipos diferentes de aeronaves. Enquanto os helicópteros têm centenas de peças móveis ou rotativas, alguns aviões não têm peças rotativas além dos giroscópios:)

Como a tecnologia está melhorando, o ruído do helicóptero diminuirá. Eu estou certo disso. Exatamente como o tipo antigo de unidades de disco rígido versus discos de estado sólido. Enquanto o primeiro tem muitas partes móveis e tem muito barulho, o último não tem partes móveis e nenhum ruído.

    
10.05.2018 / 23:21