Cómo despegan los helicópteros – Pilot Institute

Cuando un avión rueda hasta la pista, acelera junto con él y luego deja el suelo y comienza a volar, lo llamamos ‘despegue’, ¿no es así? Sin embargo, la terminología es un poco diferente si la aeronave es un helicóptero. Así que echemos un vistazo a eso primero, para asegurarnos de que sabemos de lo que estamos hablando.

En un avión rotatorio, estrictamente hablando, el despegue ocurre cuando el piloto levanta la máquina del suelo y la mantiene en vuelo estacionario. Esta es la única parte que convencionalmente se denomina despegue. El proceso de aceleración de vuelo estacionario a vuelo hacia adelante tiene un nombre diferente que es específico de los helicópteros. En realidad se llama una ‘transición’. Vale la pena mencionar esto, ya que puede leer relatos que hablan de un helicóptero ‘en transición’, y esto puede ser confuso. Todo lo que significa es que el helicóptero salió del aeródromo y comenzó a volar.

Sin embargo, en este artículo, veremos todo el proceso del helicóptero desde que está parado hasta que está en el aire y reenvía el vuelo. En la terminología tradicional, discutiremos tanto el ‘despegue’ como la ‘transición’.

Despegues normales

Primero describiremos la forma habitual de pasar de estar parado en tierra a volar hacia adelante, es decir, un despegue normal.

Levantando el helicóptero en el vuelo estacionario

Podría pensar que sería fácil elevar un helicóptero a un vuelo estacionario a unos pocos pies del suelo. ¿No puedes simplemente levantar el colectivo, mantener la máquina recta con los pedales, y eso es todo? No, hay más que eso. Levantar un helicóptero del suelo debe hacerse con mucho cuidado. El piloto debe elevar el colectivo muy lentamente hasta que el helicóptero esté liviano sobre los patines, luego coloque el cíclico para asegurarse de que el despegue sea exactamente vertical, antes de elevar aún más el colectivo. Si es posible, el piloto debe asegurarse de que ambos patines despeguen exactamente al mismo tiempo.

Si el despegue se realiza demasiado rápido o sin cuidado, o no como se describe anteriormente, el helicóptero puede entrar en lo que se denomina ‘vuelco dinámico’. Sin entrar en demasiados detalles, el vuelco dinámico es cuando un helicóptero se da la vuelta en lugar de elevarse hasta el vuelo estacionario. Luego procede a estrellarse. Esto puede ocurrir muy fácilmente si el centro de gravedad del helicóptero se desplaza mientras se aplica potencia, como ocurre durante el despegue.

Para evitar la posibilidad de que ocurra un vuelco dinámico, los estudiantes practican mucho los despegues antes de viajar solos en un helicóptero, ya que el despegue es una de las cosas más difíciles que tendrán que hacer. Además, se debe tener mucho cuidado para asegurarse de que un patín no quede atascado en el barro, en la hierba alta o en el hielo, ya que cualquiera de estas cosas puede inducir muy fácilmente un vuelco dinámico.

Si el piloto se da cuenta de que el helicóptero no despega de forma absolutamente vertical, no debe continuar el despegue sino que debe bajar el colectivo, volver a poner el helicóptero en tierra y empezar de nuevo.

Inicio de la transición al vuelo hacia adelante

En la transición del vuelo estacionario al vuelo de avance, hay una serie de cuestiones importantes que el piloto debe tener en cuenta, probablemente bastante más que su homólogo de ala fija. Esto se debe al hecho de que el vuelo estacionario y el vuelo hacia adelante son dos formas muy diferentes de volar un helicóptero, y hay varios factores aerodinámicos bastante complejos que deben tenerse en cuenta al cambiar de uno a otro.

Para iniciar la transición de vuelo estacionario a vuelo hacia adelante, el piloto simplemente mueve el cíclico hacia adelante, lo que hace que el helicóptero avance y acelere. Sin embargo, cuando un helicóptero está suspendido, el aire desciende a través del sistema de rotor y se acumula debajo del helicóptero suspendido. Este llamado «colchón de tierra» de aire significa que se necesita un poco menos de energía para flotar cerca del suelo de lo que sería el caso. Pero cuando el helicóptero se mueve hacia adelante desde el vuelo estacionario, literalmente se cae del colchón de aire. Por lo tanto, comienza a hundirse, y es necesario que el piloto levante un poco el colectivo para mantener la altura.

Continuación de la transición al vuelo hacia adelante

Lo siguiente que sucede a medida que la aeronave avanza es que comienza a rodar hacia la derecha, por lo que se requiere un pequeño cíclico a la izquierda. Esto se debe a que se producen diferentes cantidades de sustentación en diferentes puntos junto con las palas del rotor a velocidades aerodinámicas muy bajas, aunque la razón teórica exacta es algo más complicada que esto. En la práctica, el ‘rollo de entrada’, como se le llama, es un efecto muy pequeño, si es que ocurre. Muchos pilotos nunca se dan cuenta de ello, por lo que probablemente no sea algo de lo que deba preocuparse.

A medida que continúa la transición y el helicóptero gana velocidad, el siguiente efecto que se produce se denomina ‘flapback’. Cuando el cíclico se mueve hacia adelante, el ‘disco del rotor’, que es el disco hipotético que forman los rotores cuando giran, se inclina hacia adelante y hacia abajo, y esto es lo que hace que el helicóptero se mueva hacia adelante. Sin embargo, debido a la disimetría del levantamiento, y nuevamente, los detalles son bastante complejos, el disco tiende a intentar regresar a su posición original. Esto significa en la práctica que aunque un movimiento hacia adelante del cíclico inicialmente hace que el helicóptero acelere, esa aceleración cesará muy rápidamente a menos que el piloto continúe moviendo el cíclico hacia adelante. Por lo tanto, se requiere una presión constante hacia adelante sobre el cíclico o, como el instructor probablemente recomendará al estudiante cuando esté aprendiendo, «empuje a través del flapback».

El siguiente efecto aerodinámico que ocurre se llama ‘elevación traslacional’. A unos 12-15 nudos de velocidad aerodinámica, parte del aire que se succiona hacia el sistema del rotor se expulsa horizontalmente, lo que significa que hay más aire disponible para ayudar al helicóptero a ascender. En otras palabras, es como un ascensor gratis, ¡y esta es una de las pocas ocasiones en las que obtienes algo gratis! Sin embargo, en este punto de la transición, no queremos que el helicóptero ascienda. Los helicópteros aceleran cerca del suelo si es posible, y solo despegan verticalmente o casi verticalmente si es absolutamente necesario, para evitar árboles u otros obstáculos. Esto es por razones de seguridad, de modo que si el motor fallara en algún momento, el piloto podría aterrizar el helicóptero con mayor facilidad y seguridad. Esto sería muy difícil si el helicóptero fuera alto y lento, por lo que usted acelera a una velocidad de vuelo segura cerca del suelo y luego permite que el helicóptero ascienda.

Por lo tanto, cuando ocurre la sustentación traslacional, el piloto empuja el cíclico hacia adelante para convertir la energía de sustentación en velocidad aerodinámica hacia adelante, mientras se mantiene cerca del suelo. A alrededor de 45 nudos, que es una velocidad de vuelo segura, él o ella retrocede en el cíclico y permite que el helicóptero ascienda, luego empuja el cíclico un poco hacia adelante para seleccionar la velocidad de ascenso habitual de 60 nudos. En este punto, el helicóptero tenderá a desviarse hacia la izquierda debido al hecho de que la aleta de cola es más eficiente a velocidades aerodinámicas más altas. También tenderá a rodar hacia la izquierda. Por lo tanto, se requerirá tanto el cíclico derecho como el pedal derecho.

Ese es el despegue y la transición completados, y el helicóptero ahora está en vuelo hacia adelante. Al leer esto por primera vez, bien podría pensar que esta transición al vuelo hacia adelante requiere reacciones increíblemente rápidas y la capacidad de hacer varias cosas al mismo tiempo. Sin embargo, la transición al vuelo hacia adelante es una maniobra que en realidad es mucho más difícil de describir que de hacer. En la práctica, el piloto lleva el helicóptero a un vuelo estacionario, mira bien hacia adelante y luego mueve el cíclico hacia adelante. Él o ella luego ajusta todos los controles tanto o tan poco como sea necesario hasta que el helicóptero esté en vuelo hacia adelante. Es posible hacer esto sin mucho conocimiento real de los factores aerodinámicos involucrados y, de hecho, la mayoría de las correcciones necesarias pronto se vuelven bastante instintivas y naturales.

Despegues avanzados o inusuales

Hay algunas situaciones en las que los despegues se modifican un poco. Echaremos un vistazo a esos ahora.

Despegue en terreno inclinado

A pesar de su reputación entre el público como vehículos todo terreno que pueden despegar y aterrizar en casi cualquier lugar, los helicópteros realmente no son tan buenos en las pendientes. Incluso los terrenos ligeramente inclinados requieren una técnica especial si se quiere operar el helicóptero con seguridad.

Entonces, ¿cuáles son las dificultades asociadas con el terreno inclinado? Básicamente, el problema es que si despegas de forma normal, el helicóptero no estará vertical. ¡Por lo tanto, es más probable que ingrese un rollover dinámico (descrito anteriormente) y se bloquee!

Para despegar con seguridad, incluso en terrenos ligeramente inclinados, el cíclico se mueve hacia el lado ascendente de la pendiente para que el disco del rotor quede horizontal. Luego, el colectivo se eleva suave y cuidadosamente, y el cíclico se centra gradualmente a medida que el patín cuesta abajo deja el suelo. El helicóptero debe despegar verticalmente, pero el piloto no debe dejar que el segundo patín despegue del suelo hasta que el disco del rotor esté nivelado.

Luego, después de dejar el suelo, el piloto debe asegurarse de que el helicóptero ha alcanzado una altura adecuada antes de intentar girar o realizar cualquier otra maniobra, para asegurarse de que la cola del helicóptero no golpee el suelo. Entonces, y solo entonces, ¿podrá hacer la transición, de la misma forma que lo hace normalmente?

Los despegues (y aterrizajes) en terrenos inclinados no son fáciles. De hecho, son una de las últimas lecciones del plan de estudios de la Licencia de Piloto Privado de Helicóptero y, en opinión de muchos estudiantes, es el ejercicio más difícil de todos. Por razones obvias, no se enseñan hasta que el nuevo piloto domina por completo el vuelo estacionario. Recuerdo haberlos aprendido yo mismo, y aunque antes de hacer el ejercicio estaba seguro de que podía flotar constantemente en cualquier situación, el ejercicio de operaciones en terreno inclinado realmente derribó mi confianza. Parecía requerir un grado de coordinación y juicio que pensé que no tenía en ese momento, y sentí que nunca lo haría. Pero, por supuesto, este no fue el caso. Como ocurre con todo lo demás en la aviación, la capacidad de vuelo estacionario mejora con la práctica y, finalmente, despegar y aterrizar en pendientes ya no parece el obstáculo insuperable que puede parecerle al nuevo piloto de helicóptero. Pero siempre se necesita mucho cuidado y concentración.

Operar en pendientes muy leves es algo que todo piloto de helicóptero aprende si lleva un helicóptero a casi cualquier sitio fuera del aeródromo. Dichos lugares rara vez son completamente planos, por lo que, a menos que aterricen en una superficie preparada, como un aeródromo, se les enseña a los estudiantes a considerar cualquier aterrizaje como un terreno inclinado a menos que se demuestre claramente lo contrario. La hierba alta puede ocultar pendientes o pequeños agujeros, y la lluvia o el barro pueden significar que una superficie normalmente nivelada ya no es como solía ser.

Ahora debería quedar claro por qué los pilotos de helicópteros siempre intentan aterrizar en algún lugar razonablemente plano si es posible. Esto no es tan difícil durante el tipo de viajes que suelen hacer la mayoría de los pilotos privados. Incluso aterrizando en un sitio privado o en un área confinada, a menudo hay un área pequeña que está nivelada. Por lo tanto, el piloto privado ordinario tiende a no utilizar técnicas de terreno inclinado con tanta frecuencia.

Despegue en un área confinada

Los helicópteros a veces no pueden realizar el despegue y la transición convencionales debido a la falta de espacio. En un ‘área confinada’, que es cualquier área sin espacio suficiente para una transición normal, el vuelo del helicóptero está limitado por obstáculos. Cada área confinada es diferente, por lo que los detalles sobre cómo hacer despegues en áreas confinadas deben ser adaptables. Las operaciones en áreas confinadas son en realidad bastante difíciles y pueden ser peligrosas, ya que hay muchas cosas que pueden salir mal. Por esta razón, el ejercicio de áreas confinadas es uno de los últimos en el plan de estudios del piloto privado de helicóptero,

El principal problema potencial es el de tener que despegar verticalmente o casi verticalmente para evitar obstáculos. Los helicópteros pueden hacer esto, por supuesto. Pero no es particularmente fácil, y no se recomienda, ya que sería muy difícil aterrizar de manera segura si el motor fallara durante el despegue. Es cierto que esto es muy poco probable, pero la seguridad es siempre una consideración primordial en el vuelo de helicópteros.

Los helicópteros despegan verticalmente cuando es necesario si es necesario para evitar obstáculos. Esto se llama un ‘despegue imponente’. Lo primero que tiene que hacer el piloto es mirar cuidadosamente a su alrededor, para asegurarse de que sabe dónde están todos los obstáculos y peligros. Luego, después de la puesta en marcha, debe verificar cuidadosamente sus márgenes de potencia, ya que los despegues elevados necesitan una gran cantidad de potencia. Es mejor dejar a un pasajero antes de partir y recogerlo en otro lugar, en lugar de descubrir que no tiene suficiente potencia para despejar los árboles u otros obstáculos.

Si necesita hacer un despegue elevado, primero debe elegir algunos marcadores laterales. Estos son puntos u objetos en el suelo que le permiten asegurarse de que está despegando verticalmente y no desviándose hacia un lado… potencialmente hacia un obstáculo. En realidad, es bastante difícil despegar verticalmente sin hacer esto.

Una vez que esté lo suficientemente alto como para estar libre de todos los obstáculos, puede mover el cíclico hacia adelante y alejarse de él como de costumbre.

Despegando del viento

La mayoría de los despegues y transiciones se realizan de cara al viento, como en un avión de ala fija. Esta es, con mucho, la dirección más fácil.

Sin embargo, solo de vez en cuando necesitas hacer un despegue con viento cruzado o a favor del viento. Para estos, te elevas del suelo de la manera normal, pero la transición al vuelo hacia adelante es ligeramente diferente. Así que elevas el helicóptero al vuelo estacionario como de costumbre. Luego facilitas el avance cíclico muy, muy lentamente. El principal problema en este punto es que el viento te empujará hacia adelante, pero tu velocidad aerodinámica en realidad disminuir durante un tiempo hasta que la velocidad respecto al suelo sea la misma que la velocidad del viento. Esto puede ser más fácil de entender si se usan algunos números. Suponga que el viento sopla a una velocidad de 10 nudos, luego, cuando se eleva al vuelo estacionario, tiene una hacia atrás velocidad aerodinámica de 10 nudos. Sin embargo, a medida que el helicóptero avanza, esta velocidad disminuye, de modo que cuando su velocidad respecto al suelo es de 10 nudos, su velocidad es en realidad cero. Solo entonces la velocidad aerodinámica de avance comenzará a aumentar, pero le llevará mucho, mucho más tiempo de lo normal adquirir sustentación traslacional y tener suficiente velocidad aerodinámica para poder ascender de manera segura.

Esta explicación de un despegue a favor del viento o con viento cruzado puede resultarle bastante difícil de seguir en teoría. Pero en la práctica, solo significa que necesita una gran cantidad de potencia y que los requisitos de potencia del helicóptero aumentan inicialmente debido a que su velocidad aerodinámica está disminuyendo… recuerde que se necesita más potencia para volar con velocidad aerodinámica cero. Además, su transición al vuelo hacia adelante cubrirá una gran cantidad de espacio, ya que le está tomando mucho tiempo alcanzar una velocidad de vuelo segura. Por lo tanto, no haga un despegue sin viento a menos que tenga una pista larga o la cantidad equivalente de espacio. Todavía recuerdo la primera vez que probé esto cuando era estudiante, y me sorprendió lo mucho que necesitaba levantar el colectivo para evitar golpear el suelo. Tampoco podía creer la gran distancia que cubrimos sobre el suelo. Pero gradualmente aumentará la velocidad, y cuando alcance la velocidad de elevación de traslación, los requisitos de potencia disminuirán para que luego pueda comenzar a ascender normalmente.

Despegue a gran altura

Puede haber un problema con el despegue a gran altura, por ejemplo en las montañas, debido al hecho de que habrá menos energía disponible para que la use el helicóptero. Entonces se usa una técnica especial. En lugar de elevarse en el vuelo estacionario, solo eleva el colectivo hasta que el helicóptero es ligero sobre sus patines, mientras aún está en el suelo. Luego empujará el cíclico suavemente hacia adelante para que el helicóptero se desplace por el suelo, aumentando gradualmente la velocidad hasta alcanzar la velocidad de elevación traslacional. En este punto, el helicóptero podrá volar, por lo que puede hacer una transición suave hacia un ascenso. Esto se conoce como «despegue en marcha». Es bastante similar a un despegue de ala fija, por lo que los pilotos de ala fija generalmente lo encuentran bastante fácil.

La transición, una vez que se alcanza la elevación traslacional, es la misma que la normal.

Conclusión

Esta es una explicación necesariamente breve de los despegues y transiciones de helicópteros. Si está leyendo esto y piensa que nunca podrá volar lo suficientemente bien como para despegar con confianza a favor del viento, en un área muy estrecha, en una montaña o en una pendiente, no se preocupe. Muchos pilotos privados rara vez necesitan usar estas maniobras de despegue avanzadas. El despegue y la transición normales es lo que usará casi todo el tiempo.

Una de las pocas veces que usé estas técnicas más avanzadas fue cuando volaba con un ex instructor militar extremadamente entusiasta, durante el entrenamiento avanzado para obtener mi Licencia de Piloto de Helicópteros Comerciales. El instructor me convenció de que bajara verticalmente a un pequeño claro del bosque, entre árboles altos, en un terreno inclinado. Luego tuve que hacer un despegue desde tierra inclinado, con cables justo a través de nuestra ruta de salida. ¡Lo logré, por supuesto! Pero esa es otra historia…