Estou construindo um autogiro que eu mesmo projetei. Utilizo no rotor o perfil naca 8h12 por questão de tradição, pois pelo que eu sei esse perfil tem um coeficiente de sustentação máxima menor que os coeficientes de sustentação máxima dos perfis naca 0012 e naca 23012, porém tem menores coeficientes de arrasto e menor sensibilidade ao acabamento da superfÃcie (isso tudo para o perfil submentido a um escoamento permanente, o que não acontece quando utilizado em rotores de autogiro). A aerodinâmica do rotor do autogiro é um problema extremamente complexo. Estou desenvolvendo no momento um programa (software) de otimização de rotores que utiliza a teoria desenvolvida por um engenheiro americano (John B. Wheatley) da NACA (antiga NASA) para estudar a aerodinâmica do rotor do autogiro. É uma teoria com muitas hipóteses simplificativas mas que eu acho que pode me ajudar a desenvolver uma geometria de rotor que proporcione maior eficiência. O rotor que estou construindo no momento é no mesmo princÃpio que o rotor do bensen, pois não tem torsão geométrica nem torção aerodinâmica, mas utiliza-se de compensadores nas extremidades para proporcionar torcões cÃclicas enquanto ele opera. Espero no futuro encontrar uma geometria de rotor com maior eficiência. Gostaria de saber quais os perfis que vocês costumam utilizar nos rotores e quero abrir espaço para discutirmos maneiras de melhorar a eficiência dos rotores. Um abraço a todos,
Ricardo Alvarenga
Oi, Ricardo.
ResponderExcluirQuem est찼 fazendo algumas pesquisas neste sentido 챕 o Chico. Ele tamb챕m acha que daria pra melhorar bastante os rotores empregados nos nossos giros. Na minha opini찾o, qualquer abordagem mais cient챠fica que voc챗 adotar, Ricardo, vai culminar num perfil mais adequado do que o que temos hoje, porque este 챕 o que se pode obter dada a t챕cnica de constru챌찾o mais tradicional, com um bordo de ataque em alum챠nio extrudado e duas folhas rebitadas nele. Segue anexa uma foto da ponta de uma l창mina de rotor (infelizmente falta um pedacinho), pra voc챗 ter uma id챕ia de qu찾o rudimentar 챕 o perfil.
Um abra챌o.
O JuciÊ
Attachment: perfilrotor.jpg
As laminas mais usadas sao neste perfil 8H12, porem as DW sao torcidas do meio para a ponta em angulo positivo, mas o problema 챕 que nao "acendem" a mao nem com reza brava, quer dizer . . .sem pre-rotor voce nao voa! :( Tambem os pesos nas pontas foram aumentados para dar melhor inercia, pois elas desaceleram muito rapidamente, pois tem alto lift. Precisamos tentar uma destas com 10 polegadas de largura para giros pesados, assim nao tem aquele disco enorme e o arrasto consequente. Abraco Heron (ja achando que o Ivan nao visitara)
ResponderExcluirOutra caracterÃstica diferente do naca 8h12 é que seu centro de pressão é entre 20 a 23% da corda do perfil (variando de acordo com o ângulo de ataque). Isso ocasiona num rotor com centro de massa em 25% da corda (normalmente adotado) uma torção cÃclica tendendo aumentar o ângulo de ataque. Não é coincidência então, que os rotores com perfis naca 8h12 precisam de um pitch perto de zero graus (esse valor vai depender da rigidez à torção do rotor). Já perfis como o naca 23012 por terem seu centro de pressão além dos 25% da corda, geralmente precisam de ajustes do pitch maiores. Outro ponto interessante, é que rotores com pequena área em planta próximas do cabeçote, tem menores razões L/D (sustentação/arrasto). Um rotor de alta performance, consegue chegar próximo de L/D=9, enquanto que uma asa fixa de alta performance, pode chegar a L/D=35 facilmente. Não é coincidência então que giros precisam de muito mais motor que ultraleves. Mas em contrapartida, no meu ponto de vista, giros tem vantagens suficientes em relação a aeronaves de asas fixas, que justificam o seu uso. Um exemplo disso é a curta distância de pouso. Além do mais eu acho que é possÃvel melhorar bastante a eficiência do rotor (L/D >9). Um abraço a todos, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirUm fator que limita a eficiência das asas rotativas é o arrasto de interferência. Ele é ocasionado pela interação entre a pá do rotor e a esteira de vórtices produzida por ele. A esteira de vórtices é consequência da diferença de pressão entre o intradorso e o extradorso da pá do rotor e ocasiona, no caso de asas rotativas, além do arrasto de interferência o arrasto induzido. Então para melhorar a eficiência do rotor deve-se encontrar maneiras de reduzir o arrasto induzido e o arrasto de interferência. Um abraço a todos, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirPor a챠 voc챗 j찼 faz uma id챕ia do ganho que ter챠amos com p찼s de perfil mais adequado. Por isso que esta sua pesquisa 챕 importante e estou torcendo pra que voc챗 consiga chegar numa p찼 mais eficiente, Ricardo.
ResponderExcluirUm abra챌o.
O JuciÊ
Ricardo, tenho algumas ideias sobre constru챌찾o de laminas para rotor. Pratica na constru챌찾o destas laminas eu n찾o tenho, mas algumas habilidades para ferramentas sim e estou disposto a usar algum tempo e alguns trocados em experiencia para melhorar a eficiencia de rotores. Se for de seu interesse pode entrar em contacto comigo no email otavio_cba@hotmail.com Otavio
ResponderExcluirRicardo , gostaria de manter contato com vo챌챗, sobre a constru챌찾o do seu giro , tenho interesse no mestrado no grupo vortex, sou formado em f챠sica na UnB e moro em Bras챠lia. Voc챗 outras pessos que possuem giro por aqui ?
ResponderExcluirPelo gabarito das perguntas versus respotas , denota-se que essa discussão terá novos rumos . Não é a minha praia , mas vejo um alento as minhas espectativas de engrandecermos com novos conhecimentos , sintam-se a vontade em trocar fraseologias novas e de vez em quando , comentem ........... se não ficaremos girando na pista que nem rotor doido ( peru doido ). Leigo AbelhaRJ
ResponderExcluirEzequiasmanaus Ol찼 Abelharj, sem querer mudar de assunto, voc챗 t챗m alguma noticia dos cds de vidio, por que at챕 agora eu n찾o recebi nem uma noticia do amigo sobre eles.Eu j찼 lhe enviei todos os meus dados. Abr챌o. Ezequias.
ResponderExcluirAlo , manauara Grande Ezequias Que tal atermos a materia da discuss찾o " CD COM VÍDEOS DE GIROS , pois aqui é uma discussão sobre rotores ............. inclusive fica melhor para acompanhar ......maçã , laranja , melancia , arroz e feijão .... não dá muito certo ..... junta aà um tacacá + uma maniçoba ......... vamos dormir bastante........... certo. Voltando , eu já enviei e-mail para os interessados e estou a aguardar respostas. PORTANTO ESTOU AGUARDANDO RESPOSTAS .... SÓ 02 (DOIS) RESPONDERAM DOS 09 ( NOVE) E-MAILS ENVIADOS. ABELHARJ
ResponderExcluirOlá Otavio, eu comecei essa discussão porque é de interesse meu e acho que de todos aqui no grupo melhorar a eficiência dos rotores. Então que tal discutirmos abertamente formas e idéias de melhorar a eficiência dos rotores assim como métodos construtivos das lâminas. O importante é colocar aqui as idéias que passarem nas nossas cabeças, sem receio de errar. Dessa forma poderemos alcançar nossos objetivos ok? Um abraço, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirRicardo, 챕 s처 o tempo de organizar as ideias no "papel" e mandar. Depois segura a doidera, porte tem muita porcaria pelo meio! Otavio
ResponderExcluirOl찼 Wellington, no momento estou terminando o mestrado (na área da aerodinâmica), além de trabalhar, e pertenço ao grupo de pesquisa Vortex da UnB à 5 anos. O mestrado é legal, principalmente se você gosta da área que você irá fazer a tese. Meu orientador é o professor Francisco Ricardo, coordenador do Vortex. Se você quiser podemos manter contato aqui em BrasÃlia para trocarmos idéias a respeito de giros. Um abraço, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirNo momento comecei a construir o rotor do meu giro, e paralelamente estou construindo, com os mesmos materiais e utilizando o mesmo processo, duas pás com a mesma dimensão de corda e com comprimentos menores para realizar ensaios de ruptura estática por flexão e ruptura por fadiga também por esforços fletores. O ideal é que eu realizasse ensaios que submetessem as pás a esforços de tração, de torção e de flexão (como acontece na realidade), mas como o equipamento de ensaio que eu vou utilizar não permite isso (da UnB, Laboratório de Mecânica dos Materiais), então relizarei ensaios com o esforço mais crÃtico. A partir dos resultados, e utilizando o software que estou desenvolvendo para determinar os esforços a que as pás do rotor estão submetidas, poderei estimar com razoável precisão a vida útil das pás. Esse é um problema complexo porque a pá que estou construindo é anisotrópica, ou seja, tem caracterÃsticas mecânicas que variam de acordo com a direção da carga, dificultando bastante a análise. Mas acho que estes ensaios me proporcionarão mais segurança e confiança para utilizar o rotor. Um abraço a todos, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirCaso algum de voces tenha os calculos, gostaria de saber como ficaria uma lamina de rotor (p찼) com largura de 10 polegadas. A ideia seria ter o mesmo lift com menor disco, assim tendo menor velocidade nas pontas. Pelas conversas por aki a unica maneira de diminuir a rpm do rotor sera aliviando peso, e dai so com o artificio de asas . . . As pas utilizadas hoje teriam que ser 31 pes por 8 polegadas, ficando enormes e complicando o bicho. abracos Heron
ResponderExcluirOl찼 Heron, Não tenho ainda esses cálculos. Faz pouco tempo que eu comecei a estudar a aerodinâmica de asas rotativas (uns 4 meses). Até então, eu havia estudado com bastante detalhes aerodinâmica de asas fixas (que é assunto da minha tese de mestrado em andamento). Nesse pouco tempo, pude perceber que estudar a aerodinâmica de uma pá é bastante complicado. Um dos fatores para essa complicação é que uma pá de um autogiro em movimento é um fenômeno aeroelástico (fluido-estrutura), ou seja para você determinar como é o escoamento nessa pá você tem que saber o quanto essa pá deformou (elasticamente) e para você saber o quanto ela deformou, você precisa saber como é o escoamento na pá. É a maior complicação. Enquanto que quando você estuda aerodinâmica de asa fixa, na maioria dos casos, você pode desprezar qualquer deformação da asa. Então não importa de que material essa asa é feita, importando apenas a sua geometria. Mas pelo pouco conhecimento que tenho de asas rotativas, se você diminuir a envergadura da pá e aumentar sua corda, isso vai gerar uma pá com menor razão de aspecto (razão entre envergadura e corda), proporcionando um maior arrasto induzido da pá e talvez (não tenho certeza absoluta) um maior arrasto de interferência (maior esteira). Eu li uma informação num site que geralmente as pás de autogiros em operação tem uma razão de solidez (razão entre a área das pás e a área do disco que essas pás formam quando gira) entre 0.035 e 0.050. Esse mesmo site trazia a informação de que pás com cordas muito grandes apresentavam problemas de flutter e de resonância com o chão em decolagens. Mas essas inforrmações eu não garanto, até porque o PCA-2, autogiro antigo que usava 4 pás e cabeça de rotor articulada, tinha uma razão de solidez de 0.0976, ou seja, fora da faixa descrita no site. Uma coisa legal que o grupo pode fazer é uma tabela discriminando o nome dos autogiros que conhecemos e sua razão de solidez (basta saber o valor da envergadura, corda e número de pás do rotor para calcular a razão de solidez). Isso seria um dado estatÃstico bastante proveitoso para novos projetos. Mas estou estudando com mais detalhe essa dinâmica do rotor e espero poder respondê-lo no futuro. Um abraço, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirOla! Ricardo, ola! a todos... Do ponto de vista concitual, minha id챕ia vai para outro rumo... P찼s de menor comprimento, (disco menor) para compensar a menor area aumenta-se a rota챌찾o do rotor, diminuir o vórtice com o uso de aparelho na ponta da pá, aumentar a eficiencia da p찼 com perfiis apropriado, usar perfis variavel afilando na ponta, usar passagem de ar por dentro da lamina (proximo a ponta) para acelerar o rotor e por ai vai. E쨈muito simples e fazer tentar voar e se vor cair... Otavio.
ResponderExcluirTenho um pequeno video de uma pa em funcionamento, a camera montada na cabe챌a, gira junto e acompanha a pa o tempo todo . . . assustador! A pa se torce toda literalmente batendo asa! Tem um efeito chamado "mach tuck" a pa torce pra baixo entrando em angulo negativo, com efeitos catastroficos, nao sei se as DW foram torcidas pra cima por este motivo ou para ganhar maior lift, opto pelo segundo, O problema com elas 챕 que nao voam sem pre-rotor, elas param muito rapido, ou seja desaceleram rapido. O disco menor esta sendo pensado com esta pa de 10 polegadas, 8H12, com balanceamento em um quarto. Outra medida sendo tentada, uma pa totalmente extrudada, diminuindo a mao de obra, consequentemente o preco. Voces sabem que aki a mao de obra 챕 o bicho papao . . . Heron
ResponderExcluirA torção positiva ao longo da envergadura de uma pá de autogiro, é feita para manter aproximadamente constante o ângulo de ataque que cada seção da pá encontrará o escoamento, pois a velocidade do ar que encontra cada seção da pá é composta basicamente (desprezando-se outras 2 componentes) pela componente de velocidade do ar que vem de baixo para cima da pá, ou seja, V.sen(a), onde "a" é o ângulo de ataque do disco, pela componente de velocidade paralela ao disco, ou seja, V.cos(a).sen(f), e pela componente de velocidade de rotação da pá, ou seja, Q.R, onde Q é a velocidade angular do rotor. Se analisarmos, veremos que na ponta da pá do rotor, a velocidade do escoamento é muito superior à velocidade do escoamento na raiz da pá. Além disso, temos que a velocidade do ar que vem de baixo para cima é aproximadamente constante ao longo da envergadura da pá. Então, para que o ângulo de ataque seja aproximadamente constante, a pá tem que ter uma torção positiva. Da mesma forma, podemos perceber que, para um rotor de helicóptero (onde o escoamento vem de cima para baixo) manter o ângulo de ataque de cada seção aproximadamente constante, a sua torção tem que ser negativa, ao contrário do autogiro. Logo um rotor para autogiro sem tor챌찾o ou com tor챌찾o negativa, ter찼 as pontas das p찼s produzindo pouca sustenta챌찾o. Esse 챕 o motivo porque os rotores DW tem tor챌찾o positiva. Esse efeito que o amigo Heron falou de tor챌찾o negativa 챕 quando o perfil utilizado na p찼 tem o centro de press찾o atr찼s do centro de massa da p찼. Heron, se for poss챠vel, me envie depois esse v챠deo da p찼 em opera챌찾o para o meu email ok? Tem uma empresa americana (Vortech) que fabrica rotores extrudados. Uma outra maneira de fabrica챌찾o em s챕rie de rotores, talvez possa ser, rotores de material comp처sito. Voc챗 tem um trabalho inicial de fabrica챌찾o do molde e posteriormente, eu acredito, que reduz a m찾o de obra. Um abra챌o, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirO perfil de aluminio extrudado tem muitas vantagens, praticamente est찼 pronto, m찾o de obra com montagem e acabamento ficam muito reduzido, 챕 muito pratico. Porem é reto, não tem torção nem afilamento, e se o perfil for classico é este que voce vai usar.E se a ponta for reta ai a perda será grande. A partir de um projeto adequado, optando por montagem em peças de aliminio ou usando material composto, ai a criatividade e a matematica fai falar a nosso favor porque o rotor planejado para um bom desempenho, vai ser construido corretamente, com torção positiva e etc. Gostaria tambem de ver comentado o fato de as pas do rotor, no seu disco central, aproximadamente um metro de diametro, em determinas condiçoes de voo ter velocidade negativa, (velocidade de deslocamento maior que a velocidade de rotação, para o segmento considerado). O que aconteceria com esse "furo" caso as pas fossem montadas em barras de um metro ou mais junto à cabeça do rotor? Otavio
ResponderExcluirAl챕m do baixo custo, o rotor extrudado tem a vantagem da distribui챌찾o homog챗nea do peso e da forma ao longo de toda a p찼. As duas p찼s j찼 saem do forno com caracter챠sticas id챗nticas. O rotor de material composto, por outro lado, permite sofistica챌천es imposs챠veis no extrudado, como por exemplo, a p찼 pode ser mais larga na ra챠z do que na ponta. S처 que a desvantagem 챕 que d찼 muita m찾o-de-obra, principalmente pra garantir a uniformidade nas duas p찼s.
ResponderExcluirRicardo disse: "pois a velocidade do ar que encontra cada se챌찾o da p찼 챕 composta basicamente (desprezando-se outras 2 componentes)"
Agora eu fiquei curioso, Ricardo. Voc챗 pode tentar explicar, ou pelo menos mencionar, o que s찾o estas outras duas componentes?
Otávio disse: "caso as pas fossem montadas em barras de um metro ou mais junto à cabeça do rotor?"
Acho que n찾o entendi esta parte, Ot찼vio.
Abra챌찾o.
O JuciÊ
Juci챗, as outras duas componentes que mencionei s찾o: 1) Componente de velocidade devido ao movimento de "bater asas" 2) Componente de velocidade induzida pela esteira de v처rtices da p찼 (velocidade induzida) Essa segunda componente 챕 a mais complicada de se determinar.Um abra챌o, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirObrigado, Ricardo. Vou tentar me informar melhor.
ResponderExcluirValeu.
O JuciÊ
Retomando este assunto .... Fiquei surpreso quando tracei o perfil NACA8H12 e constatei que os rotores usados aqui teem diferen챌as enormes na forma. Algu챕m sabe porque n찾o se constroi rotores com o perfil correto ? Lacerda
ResponderExcluirEu sei que o giro Bensen tem um perfil que chamam de "naca 8h12 modificado" s처 que 챕 razoavelmente diferente do verdadeiro naca 8h12. O giro que estou construindo usa o naca 8h12 verdadeiro no rotor. Quando ele estiver pronto construirei rotores com diferentes perfis para teste. Um abra챌o, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirPrezado Ricardo:
ResponderExcluirO perfil do rotor Bensen n찾o 챕 o NACA 8-H-12, mas
sim um derivado do G-3, com intradorso plano e extradorso curvo. Nenhum
fabricante nacional de rotor usa o perfil 8-H-12 por este ter tanto o intradorso
quanto o extradorso curvos, o que dificulta o processo de fabrica챌찾o, apesar
deste perfil produzir uma performance bastante superior aos demais. Sucesso na
constru챌찾o de seu rotor com este perfil.
Fernando
Estou construindo um dispositivo extremamente simples (gambiarra) ,com o qual tenho certeza que conseguirei fazer sucessivas dobras na chapa , com um pouco de habilidade, e uma chapelona de referência pode-se fazer qualquer perfil. Quando eu coloc찼-lo em pr찼tica, com um amigo que produz rotores darei mais informa챌천es Lacerda
ResponderExcluirOk Fernando, eu me confundi com outro giro que usa o "naca 8h12 modificado". Realmente você está certo, os Bensen B7 e B8 usam um perfil derivado do G-3 e o Bensen B6 usa o perfil naca 0012. Porém o perfil naca 8h12 tem o intradorso quase plano, com uma deflexão no final que é responsável pelo centro de pressão ser antes dos 25% da corda do perfil. O rotor que estou construindo, aproxima o intradorso para plano até essa deflexão, que é próxima do bordo de fuga. Eu fiz também uma modificação na espessura do perfil, justamente para manter a distribuição de pressão aproximadamente igual ao naca 8h12 original (para isso usei um programa de método dos painéis 2D feito por mim). O Bensen que você construiu usa rotor feito pelo Montalva? Qual perfil é utilizado? Um abraço, Ricardo Alvarenga
ResponderExcluirOl찼 a todos , SDS Como sou leigo nesse assunto de Rotores , e eu acho de suma importância entender / compreender os principio básicos de funcionamento e operação , pois é deste mecanismo aparentemente simples , está todo o mistério do Giro ( autorotação ) e que, ao construirmos um perfil mais adequado garantiria boa sustentação e relativamente menos arrasto e o mais importante: - elevada resistencia em face do material confeccionado permitindo uma excelente homogeneidade em toda estrutura. E para complementar o assunto do conhecimento geral e participar na discussão ora iniciada ROTOR EXTRUDADO , vejam os sites abaixos: http://www.vortechinternational.com/ http://www.vortechinternational.com/review.html Consulto aos Senhores UNIVERSITÃRIOS não deixarem morrer o assunto, trazendo para a pauta, novas matérias para serem debatidas , explicadas ou abordadas. É de SUMA importância entender, como funciona aerodinamicamente o ROTOR . AbelhaRJ
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