Contrarrotante

La contrarrotación , también denominada contrarrotación coaxial , es una técnica mediante la cual las partes de un mecanismo giran en direcciones opuestas alrededor de un eje común, generalmente para minimizar el efecto del par motor . Los ejemplos incluyen algunas hélices de aeronaves , lo que da como resultado la potencia máxima de un solo pistón o motor de turbohélice para impulsar dos hélices en rotación opuesta. Las hélices contrarrotativas también son comunes en algunos sistemas de transmisión marina, en particular para grandes lanchas rápidas con cascos de planeo. Se disponen dos hélices una detrás de la otra y la potencia se transfiere desde el motor a través de una transmisión de engranajes planetarios . La configuración también se puede utilizar en diseños de helicópteros denominados rotores coaxiales , donde se aplican problemas y principios de par motor similares.

Las hélices contrarrotativas no deben confundirse con las hélices contrarrotativas , un término que describe hélices que giran en direcciones opuestas pero que se ubican separadas entre sí sobre ejes separados en lugar de compartir un eje común. Los helicópteros de rotor en tándem, como el CH-47 Chinook, también utilizan una disposición contrarrotativa.

La eficiencia de una hélice contrarrotante se ve contrarrestada en cierta medida por su complejidad mecánica. No obstante, las hélices y rotores contrarrotantes coaxiales son relativamente comunes en aeronaves militares y aplicaciones navales , como los torpedos , donde el costo adicional de mantenimiento no es una preocupación principal.

Aunque varias naciones experimentaron con hélices contrarrotativas en sus aviones, sólo el Reino Unido y la Unión Soviética las produjeron en grandes cantidades. Estados Unidos trabajó con varios prototipos, incluidos los cazas de despegue y aterrizaje vertical Convair XFY y Lockheed XFV "Pogo" , pero la tecnología de los motores a reacción avanzaba rápidamente y los diseños se consideraron innecesarios.

Algunos helicópteros utilizan rotores coaxiales contrarrotativos montados uno sobre el otro. El helicóptero H-43 Huskie utiliza rotores entrelazados no coaxiales que giran en direcciones opuestas.

La variante F-35B del caza de ataque F-35 Lightning II utiliza un ventilador de elevación con aspas contrarrotativas.

Las hélices contrarrotativas tienen ventajas a la hora de proporcionar empuje a los barcos por las mismas razones. ABB proporcionó un propulsor azimutal para ShinNihonkai Ferries en forma de CRP Azipod , ^[1] afirmando que la hélice ofrece ganancias de eficiencia (un aumento de alrededor del 10% ^[2] ) y un diseño de casco más simple. Volvo Penta ha lanzado el IPS (Inboard Performance System), ^[3] un sistema integrado de propulsión diésel, transmisión y tracción contrarrotativas para yates a motor.

Los torpedos comúnmente utilizan hélices contrarrotativas para proporcionar la máxima velocidad posible dentro de un diámetro limitado, así como para contrarrestar el torque que de otra manera tendería a hacer que el torpedo gire alrededor de su propio eje longitudinal.

• El momento de escora inducido por la hélice se compensa (es insignificante para barcos más grandes ).
• Se puede transmitir más potencia para un radio de hélice determinado.
• La eficiencia de la hélice aumenta al recuperar energía del flujo tangencial (rotatorio) de la hélice principal. El flujo tangencial no contribuye al empuje, la conversión del flujo tangencial en axial aumenta tanto el empuje como la eficiencia general del sistema.

• La instalación mecánica de ejes contrarrotativos coaxiales es complicada y costosa y requiere mayor mantenimiento.
• Las ganancias hidrodinámicas se reducen parcialmente por las pérdidas mecánicas en los ejes.

Las hélices contrarrotativas se utilizan en torpedos debido a la compensación natural del par motor y también se utilizan en algunas embarcaciones a motor. El coste de taladrar los ejes exteriores y los problemas de montaje de los cojinetes del eje interior no merecen la pena en el caso de los buques normales .

• Uso en propulsión marina

• Dos hélices en tándem que giran en direcciones opuestas le dan al avión de guerra una nueva velocidad