Come fanno gli elicotteri a regolare la loro velocità in aria?

I piloti di elicotteri accelerano e decelerano mantenendo un delicato equilibrio tra i cosiddetti input di controllo ciclici e collettivi.

Sebbene sia gli aerei ad ala fissa che gli elicotteri volino nei cieli, i modi in cui riescono a raggiungere e controllare il volo sono due mondi diversi. L'accelerazione e la decelerazione orizzontale in un elicottero coinvolgono diversi sistemi che lavorano insieme all'unisono.

Il rotore principale di un elicottero è un insieme di grandi pale collegate a un sistema di controllo nella parte superiore del veicolo. Il suo rotore è ciò che in ultima analisi è responsabile della generazione della spinta laterale ed è influenzato da due controlli primari: quello ciclico e quello collettivo.

In poche parole, il ciclico è lo “stick” nella cabina di pilotaggio che controlla la direzione di volo dell'elicottero. Se un elicottero è sospeso, la levetta può farlo andare avanti, indietro o lateralmente.

Il collettivo, invece, è solitamente una leva nella cabina di pilotaggio che controlla simultaneamente l'angolo di inclinazione di tutte le pale rotanti principali, aumentando o diminuendo la portanza totale generata dalle pale del rotore. Pertanto, in volo livellato, i cambiamenti nella posizione collettiva faranno salire o scendere l'elicottero.

Per aumentare la velocità e accelerare, un pilota spinge il ciclico in avanti, facendo inclinare verso il basso il disco del rotore principale nella parte anteriore. Questa inclinazione in avanti reindirizza parte della potenza dal sollevamento alla spinta, spingendo l'elicottero più velocemente nell'aria. Tuttavia, questa manovra comporta un compromesso: una simultanea perdita di quota. Man mano che l'elicottero guadagna velocità in avanti, scende a causa della ridistribuzione della portanza e della potenza di spinta.

Pertanto, saranno necessari alcuni cambiamenti nella posizione della leva collettiva per mantenere un’altitudine costante durante un’accelerazione. Ciò significa che i piloti di elicotteri devono continuamente trovare il giusto equilibrio tra accelerazione e controllo della quota per evitare cambiamenti drammatici nella traiettoria di volo. Regolando gradualmente sia il ciclico che il collettivo, possono ottenere un'accelerazione graduale mantenendo un'altitudine stabile.

Al contrario, il pilota applica una leggera pressione all'indietro sul ciclico per decelerare e ridurre la velocità. Ciò inclina il disco del rotore verso il basso nella parte posteriore, generando una spinta all'indietro che contrasta lo slancio in avanti dell'elicottero. In modo simile, questa manovra ha un effetto secondario: l’elicottero guadagna quota, una manovra comunemente chiamata mongolfiera.

Per contrastare il cambio di quota durante la decelerazione, il pilota deve abbassare il collettivo per evitare che l'elicottero salga. Inoltre, il pilota deve regolare i pedali per mantenere la rotta dell'elicottero, poiché il cambiamento nella spinta può influenzare l'orientamento dell'elicottero.

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Per ottenere un'accelerazione e una decelerazione fluide è necessario un coordinamento preciso di tutti gli input di controllo. Per garantire un volo equilibrato e controllato, il pilota deve combinare perfettamente le regolazioni cicliche, collettive e dei pedali. La padronanza di questi controlli è essenziale, poiché qualsiasi movimento brusco o scoordinato può portare a condizioni di volo instabili.

Durante l'addestramento al volo, gli aspiranti piloti di elicotteri dedicano tempo e sforzi significativi per padroneggiare queste complesse manovre. Imparano a gestire tutti i controlli di volo all'unisono, sviluppando la memoria muscolare e i riflessi necessari per regolazioni di velocità fluide e controllate.

Negli scenari del mondo reale, i piloti affrontano varie condizioni di volo che richiedono loro di regolare gli input di controllo per ottenere accelerazioni o decelerazioni altrimenti identiche. Quando volano contro vento contrario, ad esempio, gli elicotteri sperimentano una maggiore resistenza dell’aria, che può ridurre la loro velocità al suolo. Per compensare, i piloti potrebbero dover aumentare la potenza del motore e regolare gli input ciclici e collettivi rispetto alle impostazioni di potenza e input che potrebbero utilizzare in aria calma.

La padronanza delle tecniche di controllo ciclico e collettivo consente ai piloti di regolare con sicurezza e fluidità la velocità mentre navigano in un'ampia varietà di scenari di volo.