Uno degli aspetti più interessanti e al tempo stesso più complicati degli elicotteri è costituito dal blade phasing (fase del rotore). È un fenomeno così poco intuitivo che anche i pionieri di questi mezzi, come Sikorski, ci si scontravano. Come Sirkoski premeva la cloche in avanti otteneva una spostamento laterale dell’elicottero . In questo articolo spiegheremo come funzioni la fase, perché si comporti in questo modo e proveremo a farlo con un linguaggio semplice. Capirete così come i controlli agiscano sulla fase e nel caso non sappiate come funzioni un giroscopio spiegheremo anche questo. Cominciamo…
Il phase lag (ritardo di fase) è la risposta ritardata di un sistema in reazione a una forza esterna. In sostanza la forza imposta a un sistema rotante viene percepita 90° dopo. Nel caso del rotore di un elicottero una variazione del pitch ha il suo effetto con uno sfasamento di circa 90° così che se puntate il vostro elicottero radiocomandato in avanti il pitch massimo agisce sul lato dell’elicottero e non sul muso.
AZIONE E REAZIONE: QUALCHE ANALOGIA.
Il phase lag può essere schematizzato usando qualche analogia. Iniziamo con una bici che salta. Questa analogia dimostra come una reazione avvenga a seguito di una azione. Quando la bici effettua il salto raggiunge il punto più alto un certo tempo dopo lo stacco dalla rampa. Nella maggior parte dei casi la traiettoria segue un andamento ascendente anche dopo aver lasciato la rampa. Se consideriamo lo stacco come l’azione possiamo considerare la traiettoria verso l’alto seguita dalla bici come la reazione, una reazione che ritarda e dura nel tempo rispetto all’azione.
Questo fenomeno è dovuto alla legge di Newton. La bici affronta il salto con una certa rincorsa che viene direzionata dalla rampa in un nuovo vettore che devia verso l’alto. Questo fa si che la bicicletta impieghi un certo tempo per raggiungere la massima altezza e che il massimo venga raggiunto in ritardo rispetto al momento dello stacco.
IL DISCO DEL ROTORE: il disco rotore manifesta un processo rotativo simile a quello di un giroscopio. La forza aerodinamica delle pale rappresenta l’azione. Quando il comando del ciclico agisce sul pitch la deflessione massima avrà effetto con un certo ritardo. Quanto è questo ritardo? Siccome le pale sono vincolate rigidamente e cambiano inclinazione 180° dopo l’azione del pitch, raggiungeranno la massima deflessione più o meno a metà corsa. Non c’è altra possibilità: se la forza è tutta rivolta verso l’alto da un lato e tutta verso il basso dall’altra, l’azione massima si manifesta al centro. Non sempre questo accade esattamente a 90° (ne potremmo parlare in un altro articolo), ma possiamo comunque approssimare e individuare un punto a metà fra “tutto su” e “tutto giù”. E’ importante notare come la deflessione dalla singola pala rappresenti in realtà la deflessione dell’intero piano alare e del disco rotore.
Fine prima parte della nostra guida tecnica dedicata al Phase Lag degli elicotteri.
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