Os rotores de um helicóptero, seu(s) motor(es) e outros componentes dinâmicos geram vibrações em sua estrutura. Esses componentes irão vibrar em uma frequência natural, que por sua vez faz com que outras partes do helicóptero, como trem de pouso, cone de cauda, cabine, etc, também vibrem. A frequência de cada peça irá variar de acordo com seu peso, rigidez, formato etc.
Sendo assim, um helicóptero tem um complexo conjunto de vibrações que se somam gerando uma vibração resultante na estrutura como um todo. Os engenheiros tentam de alguma forma reduzir essa vibração resultante por meio de ajuste na frequência natural de todos os componentes.
Quando um helicóptero está em voo, a frequência natural da estrutura (a soma de todas as frequências dos componentes) estão vibrando sem interferências. No entanto, quando o trem de pouso entra em contato com o solo, isso pode interferir com a capacidade da célula em vibrar em sua freqüência natural.
Ressonância do solo acontece quando o contato com o solo altera a freqüência natural do rotor principal. Esta condição desequilibrada provoca vibrações que aumentam com cada rotação da pá principal, causando um impulso reflexo, que aumenta em amplitude muito rapidamente.
Os únicos sistemas de rotores suscetíveis à ressonância do solo são os com três ou mais pás. Isto é devido à capacidade de cada pá de avançar e recuar (acelerar e desacelerar) de forma independente. Se alguma coisa fizer com que as pás se afaste de sua simetria, a mudança do centro de gravidade do rotor faz com que saia do equilíbrio, permitindo oscilações divergentes que podem se tornar rapidamente forte o suficiente para causar sérios danos ao helicóptero. Em alguns casos, pode ocorrer a destruição completa, com muitos componentes se soltando e sendo arremessado do helicóptero.
Os engenheiros projetam sistemas de amortecimento para o rotor principal e para o trem de pouso com o objetivo de absorver essa energia e evitar essas oscilações de aceleração. Ainda assim, um choque repentino na fuselagem, como um pouso brusco, pode desequilibrar o sistema do rotor principal além da capacidade de absorção do sistema de amortecimento e iniciar uma ressonância com o solo. Amortecedores com problemas ou mau manutenidos geralmente são a causa desse efeito.
A ressonância em solo acontece muito rapidamente, contudo se o piloto reconhece o problema a tempo e ainda possui potência e RPM suficiente para tirar o helicóptero do chão, as oscilações divergentes cessarão imediatamente. Esta é a maneira mais rápida de parar a ressonância e que resultará pouco ou nenhum dano à aeronave.
Se a situação é tal que não há mais potência suficiente para retirar a aeronave do solo, só resta a alternativa de reduzir totalmente a potência do sistema do rotor principal, contudo o resultado prático vai depender de quanto tempo vai levar para as vibrações desaparecerem, e assim poderá ocorrer danos significativos à aeronave.
Fonte: AOPA Hover Power, por Tim McAdams (tradução e adaptação Piloto Policial a partir do original em inglês)
Desculpem minha ignorância, mas o texto fala que somente acontecerá ressonância com o solo em aeronaves com 3 pás ou mais? alguém pode explicar isto melhor?
Abraço Roberto
sim, pois somente os rotores articulados tem ressonância com o solo, porque somente ele possui amortecedores de arrasto, então um mau funcionamento pode ocasionar a ressonância e também pode ser pelo motivo de quando o trem de pousoi tocar o solo faz com que este choque force as pá para baixo quebrando a relação angular . isso faz com que o CG seja descentralizado ocasionando a ressonância
Rotores existem de três tipos rígidos, semi rígido e totalmente flexíveis. Todos eles pode ter um número de pás qualquer, sendo que para os rígidos e semi rígidos o número mais comum ser duas pás. Este fenômeno acontece com os totalmente flexíveis. Os totalmente flexíveis geralmente são multi pás. As pás deste motor, podem subir, descer, avançar e recuar além de girar A força centrífuga é que garante o espaçamento entre elas. Quando em deslocamento horizontal o ângulo entre as pás deste rotor não é igual, dado a estas liberdades.
Então o helicóptero está desligado, coxins de borracha, mantém as pás espaçadas. O rotor inicia a rotação, a força centrífuga faz o papel.
O piloto faz a aeronave livrar do solo, a força centrífuga mantém as pás igualmente distribuídas no disco. O piloto começa a deslocar e sem querer bate com um dos esquis no solo, desacelerando a aeronave.
A inércia das pás faz com que as pás, igual ao que ocorre no ônibus, com os passageiros de pé e o motorista freia, avancem desigualmente. Ficam distribuídas em ângulos diferentes no disco. O disco fica desbalanceado, a aeronave vibra, se continuar batendo no solo, a coisa piora.