Estabilizador horizontal I El propósito principal es proporcionar estabilidad longitudinal al helicóptero. Debido a la elevada supercie que presenta el fuselaje por delante del centro de gravedad, el propio fuselaje representa una contribución adversa a la estabilidad longitudinal del helicóptero. Aunque el resto de componentes, principalmente el rotor principal tienen una contribución positiva puede ser deseable añadir un estabilizador horizontal que ayude a dotar de estabilidad al helicóptero en su dinámica longitudinal. La selección de la posición y el tamaño del estabilizador horizontal es uno de los problemas más difíciles en el diseño conceptual de un helicóptero. Esto es debido a los importantes cambios que aparecen en las fuerzas sobre el estabilizador y, por tanto, en los momentos longitudinales. 6. Diseño conceptual 6.3 Diseño conceptual de estabilizadores 169 AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 1 / 9 Introducción AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 3 / 9 Estabilizador horizontal II Estos cambios son debidos a: Los estabilizadores de un helicóptero suelen ser horizontal, vertical, estructuras adicionales al fuselaje. Un estabilizador es una supercie aerodinámica que produce una fuerza aerodinámica cuyo propósito principal es el de proporcionar mejoras en la estabilidad con respecto a un determinado eje. Sin embargo estas supercies pueden proporcionar efectos secundarios que es necesario considerar en el diseño conceptual de helicópteros. AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 2 / 9 la posición relativa entre el estabilizador y la estela del rotor principal, cambia de forma acusada entre el vuelo axial y el vuelo de avance, los ángulos de ataque que ve el estabilizador pueden ser muy diferentes y no uniformes. elevada presión dinámica obtenida en el interior de la estela del rotor principal. condiciones repentinas o poco previstas de ujo sobre el estabilizador. Existen tres tipos básicos de estabilizadores horizontales estabilizador delantero, estabilizador en la zona trasera, estabilizador en T. AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 4 / 9 Estabilizador horizontal delantero Estabilizador horizontal trasero II Posición: sucientemente adelantado para que se encuentre inmerso en la estela del rotor principal hasta elevadas velocidades de vuelo de avance. Así se evitan cambios repentinos en la dinámica longitudinal causados por la variación en la velocidad y fuerza vertical debidos a la reorientación de la estela del rotor principal. Debido a la pequeña distancia al centro de gravedad suelen ser supercies más grandes y pesadas cuando son comparadas con estabilizadores colocados en la parte trasera. Este estabilizador puede tener la capacidad de ser usado para ayudar al equilibrio global del vuelo del helicóptero en vuelo de avance mediante la conexión del ángulo de cabeceo con el de paso cíclico longitudinal. Las fuerzas aerodinámicas en vuelo a punto jo sobre este tipo de estabilizador representan normalmente una disminución importante de las actuaciones. 170 AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 5 / 9 Estabilizador horizontal trasero I Diseño Diseño Estabilizadores. Diseño 7 / 9 Estabilizador horizontal en T Posición: parte trasera del mástil de cola, de forma que se dispone de una mayor distancia para producir el momento longitudinal. Sin embargo esta conguración puede presentar problemas con la transición de bajas velocidades de avance a vuelo a punto jo ya que la estela del rotor principal puede moverse sobre el estabilizador y producir un momento de cabeceo. El ujo desprendido desde la cabeza del rotor y la parte del superior del fuselaje (ujo no estacionario) reduce la eciencia de este tipo de estabilizador de forma que su tamaño suele ser mayor del que correspondería a uno funcionando fuera de la estela del rotor principal. Dada la cantidad de diseños que emplean esta solución parece ser el mejor compromiso entre peso, efectividad y tamaño, al menos para helicópteros de baja carga discal. AAD (HE) AAD (HE) Estabilizadores. Diseño 6 / 9 Posición: parte superior de aleta vertical trasera, de forma que el estabilizador queda fuera de la estela del rotor principal para la mayor parte de condiciones de vuelo. Por tanto presenta un menor área para proporcionar el mismo control longitudinal. Este tipo de conguración presenta problemas estructurales asociados a modos de baja frecuencia excitados por el rotor de cola. La aleta vertical debe presentar mayores dimensiones y mejor comportamiento estructural comparativamente a una sin estabilizador horizontal para ser capaz de soportar las cargas del estabilizador horizontal. AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 8 / 9 Estabilizador vertical El propósito principal es proporcionar estabilidad en guiñada. La principal fuente de estabilidad en guiñada es el rotor antipar. El estabilizador vertical puede ser necesario para: ayudar al rotor antipar en vuelo de avance. De esta manera se puede aumentar la vida a fatiga de los componentes del rotor antipar. proporcionar el par de compensación en caso de fallo del rotor antipar. Este tipo de solución incorpora perles con elevada curvatura que producen la fuerza lateral suciente para compensar el par. El estabilizador vertical además es la estructura en la que se suele instalar el rotor antipar. Por tanto, es necesario considerar el rotor antipar como una parte integral del estabilizador vertical. El tamaño del estabilizador vertical afecta a las actuaciones del rotor antipar. 171 AAD (HE) Diseño Estabilizadores. Diseño 9 / 9