A pane de rotor de cauda é uma das piores emergências para o piloto de helicóptero. Na maioria dos casos, ele é pego de surpresa e não sabe o que fazer. Este artigo trás algumas idéias para reflexão e discussão.
Nos helicópteros americanos de um único rotor, o rotor principal gira no sentido contrário ao ponteiro dos relógios, e a potência aplicada gera um torque que tende a rodar a fuselagem no sentido contrário. A função primária do rotor de cauda é contrariar este efeito.
O rotor de cauda existe para manter o helicóptero em equilíbrio. A sua função é produzir uma força que se oponha a tendência de giro da fuselagem devido ao torque do rotor principal.
Para compensar o torque produzido pelo rotor principal, o rotor de cauda está situado numa longa extensão da fuselagem e gira numa rpm muito mais elevada que o rotor principal. O empuxo do rotor de cauda pode ser variado pela atuação nos pedais de comando.
Quando ocorre uma falha do rotor de cauda, esta força produzida pode estar em qualquer valor entre zero (perda total de tração) e o valor máximo. O piloto não tem mais o rotor de cauda, mas precisa achar um modo de manter o equilíbrio de forças. Uma das respostas é ajustar o torque no rotor principal de acordo com a força que está sendo produzida pelo rotor de cauda.
Cada helicóptero tem características de pilotagem peculiares, entretanto, os princípios aerodinâmicos para emergências de rotor de cauda são basicamente os mesmos para todos os aparelhos convencionais. Falha de acionamento é a perda de tração no rotor de cauda por falha do eixo de acionamento ou falha das pás. Se não for identificada imediatamente, o helicóptero vai perder o controle. Os procedimentos para falha de acionamento a baixa altura são normalmente cobertos no manual de operação. Entretanto a discussão dos procedimentos para vôo de cruzeiro normalmente é muito breve. Cada operador deve expandir os procedimentos de acordo com o seu tipo de missão, baseado nas considerações a seguir.
Sintomas: Uma falha total de acionamento normalmente é precedida por sintomas como um zunido alto, vibração incomum na cabine, trepidação nos pedais, limalha na caixa de transmissão traseira e as vezes uma fumaça fina exalando da seção traseira. Quando qualquer um desses sintoma ocorre, é importante pousar logo que possível e diminuir a carga sobre o rotor de cauda. Se alguns destes sintomas aparecer durante o vôo, passe a voar em uma velocidade que utilize potência mínima e restrinja-se a manobras que exijam o mínimo esforço do rotor de cauda. Logicamente, deve-se pousar logo que possível.
A melhor opção é uma aterragem corrida na aérea adequada mais próxima. Não faça aproximação para o pairado se for possível um pouso corrido. A principal consideração quando houver problemas de acionamento é minimizar a carga sobre o rotor de cauda. Isto pode ser feito através de um pouso corrido, usando o mínimo possível de passo coletivo. Um pouso a partir do pairado pode precipitar a falha de acionamento no momento mais inoportuno. Durante o pairado o helicóptero está a baixa altura e com alta potência. Vários registros de acidentes atestam que a aplicação de potência para o pairado acelerou o processo e causou falha no acionamento.
Se não for possível fazer um pouso de precaução por causa do terreno ou vôo sobre o mar, mantenha ao menos 1000ft de altura para permitir uma entrada em auto-rotação em caso de falha. Prepare-se para o pouso forçado, pedindo auxílio, preparando-se para auto-rotação, alijando cargas externas se for o caso e ligando os faróis de pouso se em vôo noturno.
A falha completa de acionamento do rotor de cauda é facilmente reconhecida por uma repentina guinada a direita, até cerca de 70 graus, dependendo da velocidade e do ajuste de potência. Esta repentina guinada pode ser antecedida por um forte barulho e logo em seguida o pedal esquerdo perde atuação.
O procedimento do piloto depende muito do tipo de helicóptero. Alguns exigem a entrada imediata em auto-rotação independente do tipo de
terreno que sobrevoam, enquanto em outros existe a opção de tentar o vôo até uma área que permita o pouso, aplicando-se cíclico à esquerda e potência suficiente para manter a altitude.
Tentar o vôo com potência sem rotor de cauda é um último e desesperado recurso para se evitar a auto-rotação sobre terreno impróprio ou sobre a água. Para que haja sucesso no vôo com potência sem rotor de cauda, deve haver uma força contrária ao momento de guinada criado pelo torque do rotor principal. A força do fluxo de ar na fuselagem neutraliza o torque transmitido a fuselagem pelo rotor principal. Uma tentativa de aproximar com potência pode ser desastrosa. Portanto, quando houver falha completa de acionamento, a auto-rotação é o melhor procedimento. Em auto-rotação, a transmissão não está passando torque para o rotor principal e desta forma não há torque oposto aplicado à fuselagem. Qualquer evidência de torque é devido à fricção da transmissão. Em vôo autorotativo, o torque existente é desprezível, minimizando a necessidade do rotor de cauda.
Na realidade não há nenhuma ação do piloto que ataque o problema de maneira mais direta do que a auto-rotação.
Alguns helicópteros da série Bell 204/205 (UH-1) podem ser controlados sem rotor de cauda através de um pouso corrido. Este procedimento envolve a troca de rpm pelo controle de guinada e é útil em certas situações de falha de controle de cauda. Entretanto, a auto-rotação completa ainda é a melhor ação no caso de falha de acionamento. Enquanto o vôo autorotativo minimiza a guinada, a ausência de controle normal de guinada leva o helicóptero a variar sua proa quando pousando com vento cruzado.
Assim, é bastante recomendável o pouso com vento aproado. Entretanto, se a altitude e a posição relativa do vento exigir uma curva ampla e rápida de cíclico, uma proa de compromisso deve ser tentada. Grandes curvas de cíclico vão dissipar a velocidade e aumentar a razão de descida. Um pouso corrido é a melhor opção, mas não hesite em zerar a velocidade se o terreno exigir.
Falha de Controle
A falha de controle de rotor de cauda é definida pela impossibilidade de mudar o passo das pás do rotor. Quando se vir frente a uma pane deste tipo, determine precisamente a natureza da emergência e as limitações do controle de guinada. Para evitar surpresas desagradáveis durante o pouso, faça uma análise sem pressa antes de começar a aproximação para a pista. A maioria dos manuais não detalha os procedimentos de como pousar após uma falha de controle . As técnicas comentadas a seguir tem sido adotadas com sucesso no UH-1 e os princípios aerodinâmicos são aplicáveis para os helicópteros convencionais. Uma pane de controle de rotor de cauda se manifesta pela perda de autoridade no comando de pedal. A falta de comando no pedal esquerdo (simulado pela aplicação de pedal direito) pode ser compensada pela redução de rpm do rotor. Comece a aproximação para pouso corrido na sua rpm normal. A medida que o passo coletivo é aumentado para atenuar a descida para o pouso, o nariz começará a guinar para a direita devido a falta de autoridade do pedal esquerdo. Continue descendo ate cerca de 2ft de altura e reduza a velocidade até a guinada ficar em cerca de 45 graus. Então lentamente reduza a rpm, mantendo o helicóptero no ar até o nariz ter girado a esquerda em direção ao sentido de pouso. Se a manobra não for bem feita, o pouso vai ser derrapando. Os helicópteros com esquis aceitam mais o pouso derrapando do que os com rodas.
No caso deste último, o perigo de capotar se derrapando recomenda que não se faça o pouso durante treinamentos. Entretanto, mesmo que não se complete o pouso o treinamento de aproximação e o controle de guinada através da rpm é bastante valioso. Em helicópteros que não tem manete conjugada com o coletivo existe a necessidade de uma coordenação de cabine, com o co-piloto controlando as manetes durante o pouso. Se esta coordenação não foi praticada, um pouso corrido com velocidade maior pode ser preferível à redução de rpm do rotor. Uma desvantagem do pouso com velocidade elevada é a maior dificuldade de controle associada com a redução de velocidade, por causa da redução de torque no rotor principal. A falta de autoridade do pedal direito, (pedal esquerdo aplicado, não pode ser compensada com ajuste de rpm do rotor. Teoricamente, o acréscimo de rpm compensaria perda de autoridade de pedal direito, mas uma vez que a rpm normal de operação é muito próxima da rpm máxima, este conceito não é muito aplicável na prática Por outro lado, o aumento de passo coletivo tem praticamente o mesmo efeito do aumento de rpm sobre os momentos de guinada na fuselagem.
Durante a aproximação, deve ser aceita uma guinada à esquerda, mas que vai sumindo a medida que se aplica coletivo durante a redução de velocidade até a altura de táxi. Vai haver um ajuste de coletivo que mantém o nariz aproado com o sentido de pouso, e este é o ajuste que deverá se usado na hora do pouso. O ajuste será bem próximo a potência de pairado. A medida que a velocidade é diminuída, o ajuste de coletivo é aumentado para manter o helicóptero em vôo. O movimento do nariz a direita deve ser observado atentamente e, no momento que o nariz estiver alinhando, o coletivo deve ser reduzido suavemente para colocar o aparelho no solo. A medida que o coletivo é reduzido, a fuselagem vai guinar mais a esquerda. Esta guinada não é problema para helicópteros com esquis, mas pode trazer problemas em helicópteros com rodas. Quando houver falta de autoridade do pedal direito não hesite em arremeter se a aproximação não for bem feita. (a única exceção é após a redução da rpm em aproximação com autoridade limitada do pedal esquerdo; quando a rpm é reduzida, você está comprometido com o pouso). A alternativa a não arremeter é um pouso num esqui que pode resultar em capotamento. Naturalmente vai haver alguma guinada durante parte da arremetida e na aproximação subsequente. A guinada não é problema se o piloto tiver consciente da natureza da sua pane. Por isso é preciso determinar a natureza e a extensão da perda de controle antes de se iniciar a aproximação final. Para o piloto que nunca pensou muito sobre falha de controle, que nunca usou seu tempo para planejar seus procedimentos, a pane real de falha de controle de rotor de cauda pode ser muito confusa e alarmante. Nenhum piloto pode dizer quando ele está para ser testado. O piloto profissional de helicóptero aceita o fato de ele opera em um cenário que pode eventualmente apresentar estas ameaças.
A possibilidade de falha de acionamento do rotor de cauda existe em praticamente qualquer vôo. Entretanto, o estudo, o planejamento e exercício de auto-rotação pode transformar a próxima falha de rotor de cauda numa ocorrência simples ao invés de um acidente. O segredo do sucesso é reconhecer os sintomas, saber suas opções e tomar uma ação imediatamente. A hora de se preparar para uma emergência é agora. Reconhecer os sintomas dos vários tipos de emergência de rotor de cauda e ser capaz de executar as ações necessárias são marcas de um aviador profissional.
Tail rotor Emergencies, Approach magazine
Você e seu Rotor de Cauda, Revista Bisafo
Guinadas a Baixa Velocidade, Boletim do Sindicato Nacional dos Aeronautas
Loss of Tail Rotor Authority, Aviation Safety Vortex