¿Cuál es una explicación de las cuchillas curvas en el Airbus H160?

La curva aparente resulta de la sección de barrido doble en la cuchilla, más visible aquí:


En la mitad izquierda de la cuchilla, se ve un gran segmento barrido ligeramente hacia adelante, luego la punta se barre bruscamente hacia atrás y se estrecha. Las cuchillas se barren por la misma razón que las alas fijas: reducir la resistencia a velocidades transónicas. El mecanismo de fluido es análogo. Barrer el ala en un ángulo oblicuo al aire entrante lo expone efectivamente a una velocidad de aire efectiva más baja y, por lo tanto, al número de máquinas, lo que reduce el arrastre y el ruido debido al arrastre (donde el arrastre es la reacción al desplazamiento del aire opuesto a la dirección del movimiento, y menos desplazamiento de aire significa baja acústica). Esto es especialmente importante cerca de las puntas de las cuchillas. Mientras que la velocidad del aire tangencial que golpea la pala aumenta linealmente al aumentar la posición radial, la presión dinámica debido al aire que golpea una superficie aumenta de forma cuadrática . Por esta razón, una gran proporción del ruido se genera en la punta de la cuchilla, a medida que aumenta la presión dinámica. Para atacar esto, se utiliza una variedad de diseños de puntas que incorporan cantidades variables de barrido, conicidad, superficie aerodinámica y, a veces, anhedro. Barrer una sección más grande de la cuchilla es una contramedida adicional contra el ruido.

¿Por qué se arrastra esa sección hacia adelante, no hacia atrás? Sospecho que un barrido doble hacia atrás podría extender la punta más allá de la línea del borde delantero de la parte recta que se irradia desde el centro del cubo. Esto equivaldría a un brazo de momento grande, donde una carga alta en la punta produciría momentos de cabeceo (giro) en la raíz de la cuchilla. Contrarrestar esto requeriría fortalecer la cuchilla con más material o una raíz de cuchilla más gruesa; por lo tanto, el barrido hacia adelante podría permitir una cuchilla más ligera con un momento de lanzamiento reducido.

Reduce el ruido MUCHO. Se dice que las lecturas de decibelios se reducen en un orden de magnitud. Los helicópteros solo pueden obtener un rendimiento mejorado de dos maneras, una mayor cuerda de ala de la hoja o longitud. Pero al hacerlo, cuanto más ancho esté el diámetro de la cuchilla del centro, más rápido serán las puntas. Cualquier cosa más allá del supersónico significará que el helicóptero no podrá sobrevolar áreas pobladas (contaminación acústica).

Aumentar el acorde tiene dos problemas: peso y limitaciones aerodinámicas. Cuanto más gruesa sea la cuchilla, más elevación puede crear. Sin embargo, también requiere un motor más potente. Una cantidad significativa de potencia extra …

Eso perjudica el consumo de combustible. Entonces, la mejor manera de hacerlo es reducir el diámetro de la huella del pie de la cuchilla, ralentizando la velocidad máxima que pueden alcanzar las puntas inclinando las puntas de las cuchillas y cambiando la forma de la cuchilla, lo que puede ofrecer más elevación mientras se mantienen las características de peso ligero . La cantidad adicional de superficie de la cuchilla debería aumentar la capacidad de elevación en una cantidad significativa. Esto permite transportar un motor más pequeño (menos combustible) o más peso para obtener la misma potencia que un diseño tradicional de palas de helicóptero.

Airbus ha hecho un muy buen trabajo al lograr todos los objetivos que se propuso lograr. Hay preguntas que aún no se han probado en condiciones del mundo real, como la formación de hielo, los impactos de NVH (ruido, vibración, dureza) en el fuselaje, la transmisión, etc.

Todos observaremos con gran interés a medida que comiencen las pruebas de vuelo.