Qué es la sustentación

by Diego on March 31, 2008

Debemos saber por qué un ala crea sustentación. Para hacerlo sencillo y no meternos en descripciones técnicas, partiremos de un experimento que la mayoría habrá realizado alguna vez:

Imaginémonos sentados en el coche, a una velocidad por ejemplo de 120 Km./ hora , y sacando la mano por la ventanilla . Observaremos el comportamiento de la misma para diferentes posiciones: primero pondremos la mano totalmente horizontal y paralela con respecto al suelo y observaremos que la misma no se desplaza ni hacia arriba ni hacia abajo y que la resistencia al aire es la mínima. Si ahora giramos la palma de la mano tan solo unos grados hacia arriba, observaremos como la misma tiene tendencia a subir y además tendremos que hacer mas fuerza para poder mantenerla en su posición. Lo mismo pero de sentido contrario ocurre cuando giramos la palma de la mano hacia abajo.

A medida que vayamos aumentando el ángulo de la mano, el desplazamiento hacia arriba será mayor y mayor también el esfuerzo que hemos de hacer para aguantarla en esa posición. Es evidente que tendremos un ángulo tal que a partir del mismo, lo único que conseguiremos es aumentar la resistencia al aire sin conseguir mayor sustentación. Los rendimientos mayores se conseguirán con ángulos alrededor de los 0 grados (más, menos 12 grados), que es donde la resistencia al aire todavía será baja y la sustentación alta.

Imaginemos que a los 120 Km./hora y con un ángulo de la palma de la mano de +8º, conseguimos una sustentación de 3 Kilos por ejemplo . ¿Qué ocurrirá si ponemos el coche a 180 Km./hora? Pues que la sustentación será mayor, pero también mayor la resistencia al aire y si queremos mantener la mano sin moverla, tendremos que hacer mayor esfuerzo. Para mantener la misma sustentación de 3 Kilos a 180 Km./hora, lo que tendremos que hacer es disminuir el ángulo de la mano, por ejemplo a + 5º. Si el coche baja a 90 Km./hora y queremos mantener la misma sustentación, tendremos que poner el ángulo de la palma de la mano a + 12º por ejemplo.

Con todo esto, lo que quiero decir es que una misma sustentación se puede conseguir variando inversamente cualquiera de sus dos componentes: a mayor ángulo, menor velocidad y a menor ángulo, mayor velocidad.

Esto traducido a las palas del helicóptero, significa que conseguiremos una misma sustentación con diferentes ángulos, si a cada uno de los ángulos, las palas giran a diferentes revoluciones. ¿Y para qué necesitamos distintas revoluciones?

Simplemente para determinar que estilo de vuelo vamos a realizar, ya que una vez en él, lo que vamos a intentar es mantenerlas lo mas constantes posibles y una vez mantenidas las revoluciones constantes, saber que las diferentes variaciones de ángulo llevarán implícita una variación de potencia del motor para precisamente poder seguir manteniendo esas revoluciones constantes.

Los diferentes estilos de vuelo, podemos agruparlos en tres categorías para vuelos tranquilos y pausados el número de revoluciones por minuto oscilará alrededor de 1.400, número a emplear mas ò menos por los que se van a iniciar y número que también me ha servido para dar nombre a esta escuela virtual de principiantes y que sirva como número de referencia para ellos. Para vuelos acrobáticos se emplearán de 1.600 a 1.800 revoluciones por minuto y por último para vuelo súper acrobático o vuelo 3D, se usarán de 1.800 a 2.000.

Las 1.400 revoluciones por minuto no ha de ser un número exacto, sino cantidades que oscilen alrededor, pero que nunca lleguen a las 1.600 por arriba ò inferiores a 1.200, ya que para empezar conviene que sepamos en que zona nos movemos.

En el transcurso de los diferentes capítulos, siempre que me refiera a las 1.400 revoluciones, no lo hago como una cantidad exacta a conseguir, sino alrededor de las 1.400, pues no hace falta ajustarlas al 100% en estos momentos.

La sustentación en las alas giratorias

Todo lo comentado anteriormente, nos introduce de lleno en el concepto más importante a tener en cuenta en el helicóptero: su sustentación en el aire.

Cuando tenemos ante nosotros un helicóptero de radiocontrol, el primer concepto que hemos de tener claro es que la sustentación del mismo se produce por unas alas que están girando en el aire a una cierta velocidad de rotación y con un ángulo determinado. Esa velocidad es de aproximadamente 1.400 revoluciones por minuto y el ángulo de las palas de +5º mas ò menos.

También conseguiremos mantener el helicóptero quieto en el aire, si aumentamos las revoluciones del rotor por ejemplo a 1.800 y disminuimos proporcionalmente el ángulo de ataque de las palas por ejemplo a + 3 grados.

Y todo esto ¿Para qué? Pues muy sencillo; para conseguir los diferentes tipos de comportamiento del helicóptero en el aire: vuelos de entrenamiento tranquilos y reposados ò vuelos acrobáticos. El primero se consigue con las revoluciones más bajas y mayor ángulo de ataque que para el segundo. Es como en el coche ir a 80 Km./hora en la tercera marcha ò en ir a la misma velocidad en la cuarta; mas “repris” y respuesta en el primer caso que en el segundo.

Hasta que nos orientemos por el sonido del motor a que revoluciones esta girando el rotor, es muy frecuente en los no iniciados, ir tanto por arriba como por abajo, con las consecuencias que ello tiene:

Si tenemos mas revoluciones de las necesarias en un primer momento (1.400 r.p.m.), nuestro rotor irá demasiado revolucionado, con el consiguiente peligro que ello conlleva, por la probabilidad de que las palas salgan despedidas por la fuerte fuerza centrífuga generada ya que los helicópteros sencillos no están preparados para soportar muchas sobrecargas. Por el contrario, si las revoluciones son muy bajas, el helicóptero se torna mas inestable, precisamente por no tener la suficiente fuerza centrífuga como para mantener las palas en un mismo plano de rotación. Con todo esto, es muy importante en los primeros ensayos , disponer de un cuenta revoluciones, hasta que acostumbremos nuestro oído ,a saber por el propio sonido, a que revoluciones estamos volando, ya que tampoco se trata que estén en una cantidad superexacta, sino mas ò menos aproximada.

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