Calculadora velocidade do rotor de helicoptero em rpm
Calcula velocidade tangencial em metros por segundo da ponta da pa do rotor de helicoptero a partir das rpm do rotor e do raio em metros da pa.
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Velocidade na ponta do rotor: v = 2·π·r·(RPM/60)
O rotor principal de um helicóptero vive numa faixa bem estreita, algo entre 250 e 500 RPM conforme o diâmetro. Quanto maior o disco, menor o RPM, e essa troca mantém as pontas das pás bem abaixo da velocidade do som. O rotor principal do Bell 206, por exemplo, cruza em torno de 395 RPM. Os rotores de cauda giram muito mais rápido, na casa dos 2.000 a 3.000 RPM, justamente porque o raio é pequeno. O que de fato se acompanha é o Mach na ponta, em geral mantido entre Mach 0,5 e 0,7. Empurre as pontas para perto de Mach 1 e você paga a conta com arrasto de compressibilidade, estol da pá em retrocesso e um boom sônico que arruína a eficiência aerodinâmica e sacode a aeronave com força. Num exemplo resolvido, 400 RPM num raio de 5,5 m dão uma velocidade de ponta de 230 m/s, ou Mach 0,68 ao nível do mar.
Aplicações
Isso aparece no projeto de pás de rotor, na calibração do governor NR-100 (que mantém o NR, o RPM do rotor, em 100% via FADEC), na manutenção de helicópteros e nos ground runs, na análise de vibração em 1/rev e n/rev, na engenharia de autorrotação e nos estudos de certificação de ruído.
Perguntas frequentes
Por que nunca chegar a Mach 1 na ponta? Assim que se forma um choque sônico na pá que avança, vem a divergência de arrasto, a vibração severa, a perda de sustentação e a fadiga estrutural. Pontas supersônicas simplesmente não dão, seja pelo lado aerodinâmico, seja pelo ruído que produzem.
Por que o rotor de cauda gira tão mais rápido? O raio dele é pequeno, muitas vezes menor que 1 m, então alcançar uma velocidade de ponta parecida e gerar empuxo de anti-torque suficiente exige um RPM bem maior.
O que é o NR-100? NR é o RPM do rotor escrito em percentual do valor nominal, então NR-100 quer dizer que o governor está segurando o rotor em exatamente 100% da rotação de projeto.
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