Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Transparencia del servo

En aviación, y en particular en helicópteros , la transparencia del servo (también llamada reversibilidad del servo o pérdida del gato ), [ 1 ] es un fenómeno que afecta a los s...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

En aviación, y en particular en helicópteros , la transparencia del servo (también llamada reversibilidad del servo o pérdida del gato ), [ 1 ] es un fenómeno que afecta a los servomecanismos (o servos ) que asisten a los controles de vuelo de un helicóptero , lo que, en ciertas condiciones de vuelo, puede resultar en una rigidez significativa de los controles manejados por el piloto. [ 2 ] [ 3 ] El efecto, si el piloto no lo reconoce rápidamente, puede ser peligroso, ya que puede provocar una pérdida parcial o total del control , lo que, si se produce a baja altitud, podría resultar en un impacto contra el terreno. [ 4 ] : 101 [ 5 ]

Fondo

El cubo del rotor principal de un helicóptero. Las varillas verticales se encuentran al final de la cadena de control que comienza con los mandos del piloto.

Los controles de vuelo de un helicóptero están conectados a los rotores principal y de cola , e incluyen una palanca cíclica , que controla principalmente los movimientos hacia adelante y hacia atrás, una palanca colectiva , que controla principalmente los movimientos verticales, y pedales antitorque, que controlan el guiñada lateral . Las fuerzas que el piloto aplica a estos controles se ven contrarrestadas por las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre los rotores, y en todos los tipos de helicópteros, excepto en los más ligeros (como el biplaza Robinson R22 ), son demasiado grandes para que una sola persona los maneje. Por lo tanto, la mayoría de los helicópteros están equipados con sistemas servo que facilitan el control y aíslan eficazmente los controles de las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre los rotores. [ 2 ] El concepto es similar al de la dirección asistida en la tecnología automotriz.

Fenómeno

Los servomecanismos empleados en los helicópteros suelen ser actuadores hidráulicos . La fuerza máxima que pueden ejercer estos servos está predefinida y depende principalmente de la presión de servicio de diseño suministrada por el sistema hidráulico de la aeronave. Dentro de la envolvente de vuelo aprobada (es decir, en condiciones de vuelo normales), las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el rotor generalmente se mantienen dentro de la capacidad de los servos para contrarrestarlas, pero en ciertas condiciones, por ejemplo, durante maniobras agresivas, dichas fuerzas aerodinámicas pueden exceder la fuerza máxima que los servos pueden ejercer. [ 2 ] Cuando esto sucede, el exceso de fuerza se transmite sin atenuación a través de la cadena de control hasta las palancas cíclica y colectiva, dando al piloto la impresión de que los controles se mueven por sí solos o están bloqueados. Los servos se vuelven "transparentes", en el sentido de que, en relación con el exceso de fuerza, es como si no existieran. [ 1 ]

Inicio y recuperación

Durante el vuelo hacia adelante, el ángulo de cabeceo —y, por lo tanto, el ángulo de ataque— de las palas del rotor aumenta mientras estas retroceden (es decir, se mueven hacia atrás) y disminuye mientras avanzan; esto compensa la variación de la velocidad de las palas con respecto al aire, con el objetivo de mantener la distribución de sustentación del rotor lo más uniforme posible. Un mayor ángulo de ataque en las palas que retroceden resulta en una mayor carga sobre los servos, y en helicópteros con el rotor principal girando en sentido horario, vistos desde arriba, esto significa que las palas del lado derecho del helicóptero generalmente soportan una mayor carga que las del lado izquierdo. [ 6 ] : 30

Por lo tanto, en rotores que giran en sentido horario, el servo derecho alcanzará primero su carga máxima de diseño, y si la maniobra persiste, la sustentación en el lado derecho del disco del rotor se volverá insuficiente, creando un momento de balanceo hacia la derecha. [ 2 ] Los efectos giroscópicos harán entonces que la nariz del helicóptero se eleve. [ 6 ] : 31 La forma en que se manifiesta la transparencia del servo, con cabeceo hacia arriba y balanceo hacia las palas que retroceden, es por lo tanto similar a una pérdida de sustentación de palas que retroceden , aunque ambos son fenómenos distintos. [ 1 ]

La respuesta natural del helicóptero a la transparencia de los servos es, hasta cierto punto, autocorrectiva, ya que el cabeceo hacia arriba normalmente resulta en una reducción de la velocidad aerodinámica , el paso colectivo y la carga del rotor, lo que en pocos segundos permite que los servos recuperen su efectividad. [ 2 ] Sin embargo, si un helicóptero encuentra transparencia de servos mientras gira hacia el lado de retroceso de las palas, existe el riesgo de que el ángulo de alabeo aumente significativamente y provoque una pérdida de control, antes de que un piloto desprevenido tenga la oportunidad de reconocer el fenómeno y tomar medidas correctivas. [ 6 ] : 41

Cuando se presentan condiciones de transparencia del servo, se recomienda a los pilotos reducir inmediatamente la severidad de la maniobra siguiendo los movimientos de los controles, lo que permite que el paso colectivo disminuya de forma natural, reduciendo así la carga del rotor. La tendencia a inclinarse hacia las palas que retroceden debe contrarrestarse suavemente para evitar entradas de alabeo bruscas en la dirección opuesta una vez que se restablezca la efectividad del servo. [ 2 ]

Predominio

Un helicóptero blanco y azul en vuelo contra un fondo boscoso difuminado.
Un helicóptero AS350 B2 en vuelo

En general, los factores que aumentan el riesgo de encontrar transparencia del servo incluyen: [ 7 ]

La transparencia del servo se ha citado como un posible o probable factor contribuyente en varios accidentes que involucran helicópteros de la familia Eurocopter AS350 (ahora Airbus Helicopters H125), aunque en principio cualquier helicóptero equipado con controles de vuelo asistidos hidráulicamente podría experimentar esta condición. [ 6 ] : 40 El fenómeno se ha descrito como una "peculiaridad bien conocida del Airbus AS 350". [ 8 ] [ 9 ]

En una carta de servicio de 2003, ampliamente difundida, Eurocopter (ahora Airbus Helicopters) explica que la transparencia del servocontrol podría considerarse una consecuencia del diseño estructural autolimitante del AS350. En otras palabras, si el sistema de servocontrol fuera capaz de soportar cualquier nivel de carga del rotor inducida por el piloto, y por lo tanto nunca entrara en condiciones de transparencia del servocontrol, el rotor o la estructura del avión podrían sufrir sobrecargas y daños estructurales. [ 2 ]

No obstante, en 2023, el regulador europeo de aviación civil EASA , en respuesta a una recomendación de seguridad de la Autoridad Noruega de Investigación de Seguridad "para establecer una solución técnica que impida [...] la transparencia del servocontrol", respondió que un aumento de la presión hidráulica o la instalación de un sistema hidráulico dual más capaz podrían constituir dicha solución. [ 10 ] : 90 El AS350 fue equipado originalmente con un sistema hidráulico simple; EASA señaló que no se tiene conocimiento de accidentes atribuibles a la transparencia del servocontrol en helicópteros AS350 B3e equipados o reacondicionados con un sistema hidráulico dual. [ 10 ] : 90

Accidentes notables relacionados con la transparencia del servomotor

  • 15  de septiembre  de 2007  ( 2007-09-15 ) : El piloto británico de rally Colin McRae y tres pasajeros fallecieron en el accidente del helicóptero AS350 que pilotaba. La transparencia del servomotor se mencionó como un posible factor en el accidente. [ 4 ]
  • 31  de agosto  de 2019  ( 2019-08-31 ) : Un helicóptero H125 se estrelló en Alta, Noruega , tras entrar en condiciones de transparencia de servo. Las seis personas a bordo fallecieron. [ 11 ]

Referencias

  1. 1 2 3 "Transparencia servo" . SKYbrary . Consultado el 28 de noviembre de 2023 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 "Sistema de potencia hidráulica: Transparencia del servocontrol" (PDF) . Eurocopter . 4 de diciembre de 2003. Archivado (PDF) del original el 22 de mayo de 2023. Recuperado el 2 de diciembre de 2023 .
  3. ↑ Lacagnina, Mark (junio de 2007). "Pérdida de control del EMS" (PDF) . AeroSafetyWorld, Flight Safety Foundation : 35–36 .
  4. 1 2 Eurocopter AS350B2 Squirrel, G-CBHL, 15 de septiembre de 2007 (Informe técnico). Dirección de Investigación de Accidentes Aéreos . Febrero de 2009. Archivado (PDF) del original el 7 de septiembre de 2023. Recuperado el 8 de diciembre de 2023 .
  5. ↑ "Aviso de información de seguridad n.º 3287-S-67" (PDF) . Airbus Helicopters . Archivado (PDF) del original el 21 de enero de 2024. Consultado el 21 de enero de 2024 .
  6. 1 2 3 4 Informe sobre accidente aéreo en Dalamot en Ullensvang, condado de Hordaland, Noruega, el 4 de julio de 2011 con Eurocopter AS 350 B3, LN-OXC, operado por Airlift AS (PDF) (Informe técnico). Junta de Investigación de Accidentes de Noruega . Archivado (PDF) del original el 6 de octubre de 2022. Recuperado el 21 de enero de 2024 .
  7. ↑ Informe de investigación de aviación A16P0045 (Informe técnico). Junta de Seguridad del Transporte de Canadá . 28 de marzo de 2018. Archivado del original el 16 de septiembre de 2022. Consultado el 10 de diciembre de 2023 .
  8. ↑ "Se cita la transparencia del servocontrol" . Revista Canadian Aviator . 29 de marzo de 2018. Archivado del original el 9 de junio de 2023. Consultado el 3 de febrero de 2024 .
  9. ↑ Informe de investigación de aviación A07W0138 (Informe técnico). Junta de Seguridad del Transporte de Canadá . 10 de junio de 2008. Archivado del original el 4 de febrero de 2024. Consultado el 4 de febrero de 2024 .
  10. 1 2 Agencia Europea de Seguridad Aérea (16 de agosto de 2023). Revisión anual de seguridad 2023. EASA . doi : 10.2822 /893550 . ISBN 978-92-9210-282-1ISSN 2599-7793 . Archivado del original el 21 de septiembre de 2023. Consultado el 3 de febrero de 2024 . 
  11. ↑ Perry, Dominic (22 de marzo de 2022). "La investigación del accidente del H125 noruego exige medidas de la EASA sobre la seguridad del sistema de combustible de los helicópteros" . FlightGlobal . Consultado el 8 de diciembre de 2023 .
  • Descubriendo los secretos de la transparencia de los servomotores en helicópteros en YouTube , video instructivo del proveedor de capacitación Eurosafety International.
  • Vídeo grabado a bordo en YouTube del accidente de un AS350 en 2016 en la Columbia Británica, Canadá, en condiciones de transparencia del servomotor.