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Actuaciones

Aterrizaje y Despegue.

Referencia Básica [EMC05]

Helicópteros () Actuaciones Aterrizaje y despegue 1 / 27

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Introducción

Desde el punto de vista de la maniobrabilidad, el helicóptero es una delas aeronaves con mayor versatilidad para efectuar maniobras deaterrizaje y despegue. Esto permite al helicóptero disponer de unamplio espectro de posibilidades para solventar di�cultades en elaterrizaje y el despegue ante fallo de motor o falta de potenciadisponible.

Las principales limitaciones para realizar correctamente estasmaniobras son debidas a

peso de la aeronavepotencia disponible

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Despegue

Rodadura en tierra

Tipos de despegue

Despegue estilo helicópteroDespegue estilo aviónDespegue estilo helicóptero con efecto sueloCaso especial de despegue

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Rodadura en tierra I

Los helicópteros pueden disponer:

tren de aterrizaje con ruedas. Debido a la con�guración del helicóptero,el centro de gravedad suele ser más alto que el de una aeronave de ala�ja por lo que la rodadura en tierra puede ser más crítica por peligro devuelco.tren de aterrizaje con patines. El despegue no puede incluir rodaduraen tierra y se realizará en modo vertical.

Diferencias en la rodadura con respecto el avión:

Menores fuerzas de contacto y fricción R y Fr debido a la elevadafuerza de sustentación del helicóptero.Presencia de fuerzas laterales Ttr por lo que debe de aparecer unafuerza lateral en el rotor principal para compensar esta fuerza. Elequilibrio de estas fuerzas laterales debe ser preciso porquedesequilibrios en el eje lateral pueden conducir a inminente vuelco delhelicóptero.

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Rodadura en tierra II

Tendencia a que aparezcan momentos de cabeceo debido al momentoque introduce la elevada tracción. Produciendo una mayor carga en lasruedas delanteras.

rT

R Rr

F rF

RR

WW

TT

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Rodadura en tierra III

Consecuencia: la rodadura del helicóptero es mas complicada que en elcaso del avión.

Bajas velocidades V ≈ 10−15m/s

Super�cies muy lisas para minimizar posibles desequilibrios de fuerzas ymomentos

Los vientos laterales que permiten el despegue son menores encomparación con los que corresponden a los aviones.

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Despegue estilo helicóptero I

Etapas

Vuelo axial hasta una altura de de 1.5 m a 2 m. Se requiere unapotencia mayor que la necesaria para el avance dado que la potencia envuelo axial de ascenso y a punto �jo es mayor que la de avance, a pesardel efecto suelo.Vuelo de ascenso inclinado aumentando la tracción para equilibrar elpeso y proporcionar la componente de propulsión necesaria para elavance.Se considera �nalizado el despegue cuando se han superadoverticalmente los obstáculos mas cercanos o cuando se ha alcanzadouna altura de 20 ó 30 m.

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Despegue estilo helicóptero II

Di�cultades:

Exceso de carga del helicóptero.

Falta de potencia disponible por baja densidad ambiente (debido aelevadas temperaturas, elevada altitud del punto de despegue, o unacombinación de ambas).

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Despegue estilo helicóptero III

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Despegue estilo avión I

Implica rodadura del helicóptero. Este tipo de despegue es unaalternativa al despegue en estilo de helicóptero cuando no se disponede la potencia necesaria para el despegue en estilo helicóptero.

La rodadura sirve de transición para alcanzar la velocidad necesariaconseguir que la potencia necesaria haya disminuido lo necesario paraigualar la potencia disponible.

Etapas:

Según la carga del helicóptero y el tipo se acelera en tierra hastaalcanzar velocidades del orden de 40-50 km/h.Vuelo de avance con trayectoria inclinada con separación del suelohasta alcanzar una altura de seguridad (altura crítica) o velocidadesque permitan continuar el despegue.

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Despegue estilo avión II

La distancia recorrida en la rodadura presenta valores típicos de50-100 m, velocidades del orden 50 km/h con tiempos de despegueentre 5-10 s.

La rodadura se suele realizar con todas las ruedas en contacto con elsuelo. Algunos helicópteros al �nal de la rodadura emplean sólo larueda del morro.

W

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Despegue estilo helicóptero con efecto suelo I

Este tipo de despegue se emplea cuando:

Pistas en las que la rodadura pueda ser complicada.Situaciones en las que la potencia disponible sea inferior a la potencianecesaria para el vuelo a punto �jo sin efecto suelo pero superior a lapotencia necesaria para el vuelo punto �jo con efecto suelo.

Etapas

Despegue en vuelo axial empleando el exceso de tracción queproporciona el efecto suelo (hasta una altura del orden del radio delrotor)Vuelo de avance horizontal aumentando la velocidad de forma que sealcance una potencia necesaria que iguale a la potencia disponible.A partir de este punto, se realiza el avance con trayectoria inclinada.

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Despegue estilo helicóptero con efecto suelo II

La pista debe permitir el empleo del efecto suelo en las dos primerasetapas.

W

T

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Caso especial de despegue

Despegue a realizar desde helipuertos elevados o zonas con obstáculosque no permitan cualquiera de los anteriores tipos de despegue.

Es un despegue tipo helicóptero hasta una altura superior en 5 m ó 10m a los obstáculos más elevados.

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Altura crítica I

La maniobra de despegue es junto al aterrizaje una de las maniobrasmás críticas. En particular el fallo de la planta propulsora hace que lasituación se vuelva más crítica.

Dependiendo del tipo de planta propulsora, en caso de fallo:

si el helicóptero es multimotor hay que analizar la posibilidad de tenerque aterrizar o continuar el vuelo,

si el helicóptero es monomotor deberá de realizar un maniobra deaterrizaje de emergencia.

Helicópteros multimotor. Se debe de analizar la posibilidad de seguirvolando en caso de fallo de un motor.

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Altura crítica II

El hecho de que la potencia necesaria para mantener el vuelohorizontal disminuya cuando aumenta la velocidad, hasta llegar a lavelocidad de mínima potencia necesaria, permite plani�car el despeguede forma que se disponga en todo momento de exceso especí�co depotencia que permita ganar altura y velocidad.

En el vuelo de ascenso, si a una altura dada se produce el fallo de unmotor, la potencia disponible disminuirá y es posible que ésta no seasu�ciente para mantener el vuelo a punto �jo, por lo que se deberáperder altura. Si durante el descenso se consigue alcanzar unavelocidad de avance que permita que la potencia necesaria sea menorque la disponible, entonces se tendrá un exceso de potencia quepermitirá seguir aumentando la velocidad (para seguir disminuyendo lapotencia necesaria) y aumentar la altura. De esta forma, se podrárealizar el despegue.

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Altura crítica III

Así, se de�ne la altura crítica como la altura mínima a la que puedeaparecer el fallo de un motor y poder continuar volando sin tener quedescender por debajo de los 35 ft.

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Aterrizaje

Tipos de aterrizaje

Aterrizaje estilo helicópteroAterrizaje estilo aviónAterrizaje con autorrotaciónCaso especial de aterrizaje

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Aterrizaje estilo helicóptero I

Este tipo de aterrizaje implica que la planta propulsora estáproporcionando la potencia necesaria.

Etapas:

Vuelo de avance con trayectoria inclinada de descenso. Se debe frenarel helicóptero reduciendo la velocidad de avance y de descenso. Paraello, se inclina la tracción del rotor principal hacia atrás.

Vuelo a punto �jo a una altura de 2m-3m.

Vuelo axial de descenso.

Contacto con la super�cie.

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Aterrizaje estilo helicóptero II

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W W

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Aterrizaje estilo avión I

Este tipo de aterrizaje implica que la planta propulsora estaproporcionando la potencia necesaria.

Se emplea este aterrizaje cuando no se dispone de la potencianecesaria para realizar el aterrizaje en estilo helicóptero.

Etapas

Trayectoria de planeo hasta alcanzar una altura de 15m-30m. Se pierdealtura manteniendo la velocidad y el ángulo de descenso de latrayectoria.Recogida se incrementa la tracción para conseguir que la velocidadhorizontal disminuya y que la componente del peso tangencial a latrayectoria se anule.Transición se realiza en vuelo de avance con efecto suelo.Contacto con la super�cie.Rodadura.

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Aterrizaje estilo avión II

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Aterrizaje con autorrotación I

Este tipo de aterrizaje implica un fallo en la planta propulsora

Dependiendo del tipo de lugar en el que se tenga que realizar lamaniobra se distinguen dos posibles situaciones.

Aterrizaje con autorrotación en avance.Aterrizaje con autorrotación axial.

Aterrizaje con autorrotación en avance. Requiere tener un zona deaterrizaje larga y libre de obstáculos. Garantiza la conservación de laintegridad de la aeronave ante la situación de emergencia de la pérdidade un motor ya que las velocidades de descenso en autorrotación enavance son del orden de la mitad de las de autorrotación axial.

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Aterrizaje con autorrotación II

Etapas:

Descenso a velocidad y ángulo constantes.Deceleración. Se emplea la energía cinética y potencial para produciruna elevada tracción que consiga frenar tanto la velocidad de avancecomo de descenso. Para ello la tracción se inclina hacia atrás, seaumenta el ángulo de ataque del rotor. En esta situación el helicópterola altura puede pasar de 15m-20m hasta 0.5m. En la parte �nal de estaetapa es necesario colocar horizontalmente el helicóptero ya que elángulo de ataque del rotor puede ser tan elevado que haya peligro deimpacto de la zona del rotor de cola con el suelo.Contacto con la super�cie si la maniobra se realiza correctamente lavelocidad de descenso es practicamente nula.Rodadura se emplea un tramo de pista para terminar de frenarhorizontalmente el helicóptero. Además se reduce el paso pararecuperar los niveles de tracción.

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Aterrizaje con autorrotación III

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Aterrizaje con autorrotación axial. Se emplea fundamentalmentecuando ante la situación de emergencia del fallo de la plantapropulsora sólo se dispone de sitio libre de obstáculos en la parteinferior del helicóptero.

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Aterrizaje con autorrotación IV

Etapas:

El rotor se dispone para que esté girando a la mayor velocidad angularposible, de forma que se disponga de una elevada energía cinéticaalmacenada en la rotación del rotor.

Se coloca el paso máximo posible para conseguir la mayor capacidadsustentadora de manera que se reduzca la velocidad de descenso lomáximo posible. Este punto es crítico ya que al aumentar el paso y portanto la tracción, la velocidad angular del rotor disminuye e inclusopuede llegar a detenerse produciéndose la caída libre del helicóptero.

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Caso especial de aterrizaje I

Se emplea este tipo de aterrizaje cuando no existen zonas libres deobstáculos y la única zona libre es en la vertical al helicóptero. Esanálogo al caso de aterrizaje en autorrotación pero sin fallo de laplanta propulsora.

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