Los helicópteros son aeronaves que pueden volar en casi todas las direcciones, incluso permanecer inmóviles en el aire. Esto les permite realizar misiones que otros tipos de aviones no pueden, como rescates, vigilancia o transporte vertical. Pero, ¿cómo logran los helicópteros mantenerse quietos en el aire?
La clave está en el rotor principal, que es el conjunto de palas giratorias que se encuentran en la parte superior del helicóptero. El rotor principal es el responsable de generar la sustentación y el empuje que permiten al helicóptero elevarse y desplazarse.
El rotor principal funciona como un ala giratoria, que crea una diferencia de presión entre la parte superior y la inferior de las palas al cortar el aire. Esta diferencia de presión produce una fuerza vertical hacia arriba llamada sustentación, que contrarresta el peso del helicóptero.
Para controlar la dirección y la velocidad del helicóptero, el piloto puede variar el ángulo de ataque de las palas del rotor principal mediante un dispositivo llamado colectivo. El ángulo de ataque es el ángulo que forma la pala con respecto al viento relativo, es decir, al flujo de aire que incide sobre ella.
Cuando el piloto aumenta el ángulo de ataque de todas las palas por igual mediante el colectivo, aumenta la sustentación y el helicóptero se eleva. Cuando lo disminuye, disminuye la sustentación y el helicóptero desciende.
Para mantenerse quieto en el aire, el piloto debe ajustar el ángulo de ataque de las palas del rotor principal de tal forma que la sustentación sea igual al peso del helicóptero. De esta manera, se logra un equilibrio entre las fuerzas verticales que actúan sobre la aeronave.
Pero esto no es suficiente para mantenerse quieto en el aire, ya que también hay que tener en cuenta las fuerzas horizontales que actúan sobre el helicóptero. Una de estas fuerzas es el empuje, que es la fuerza horizontal que se genera al inclinar el eje del rotor principal hacia adelante o hacia atrás mediante un dispositivo llamado cíclico. El empuje permite al helicóptero avanzar o retroceder.
Otra fuerza horizontal es la resistencia aerodinámica, que es la fuerza opuesta al movimiento del helicóptero causada por la fricción del aire. La resistencia aerodinámica depende de la forma y el tamaño del helicóptero, así como de su velocidad y del viento.
Para mantenerse quieto en el aire, el piloto debe ajustar el ángulo de inclinación del eje del rotor principal mediante el cíclico de tal forma que el empuje sea igual a la resistencia aerodinámica. De esta manera, se logra un equilibrio entre las fuerzas horizontales que actúan sobre la aeronave.
Además de estas fuerzas, hay otro factor que afecta al equilibrio del helicóptero: el par motor. El par motor es la tendencia del helicóptero a girar sobre su eje vertical en sentido contrario al giro del rotor principal, debido a la acción y reacción de las fuerzas que actúan sobre las palas.
Para contrarrestar el par motor, los helicópteros suelen tener un rotor de cola, que es otro conjunto de palas giratorias situado en la parte trasera del fuselaje. El rotor de cola genera una fuerza lateral llamada antipar, que se opone al par motor y mantiene alineado al helicóptero con respecto a su dirección de vuelo.
Para mantenerse quieto en el aire, el piloto debe ajustar la velocidad de giro del rotor de cola mediante unos pedales situados en la cabina. Al aumentar o disminuir la velocidad de giro del rotor de cola, se aumenta o disminuye la fuerza antipar, y se consigue que el helicóptero no gire sobre sí mismo.
En conclusión, los helicópteros pueden quedarse quietos en el aire gracias al rotor principal, que genera la sustentación y el empuje necesarios para contrarrestar el peso y la resistencia aerodinámica; al rotor de cola, que genera la fuerza antipar necesaria para contrarrestar el par motor; y al control del piloto, que ajusta el ángulo de ataque, el ángulo de inclinación y la velocidad de giro de los rotores mediante el colectivo, el cíclico y los pedales.
