O pesquisador do exército dos Estados Unidos, Dr. Jean-Paul Reddinger, inventou uma nova dobradiça que permite que quadrotores - quadricóptero, também chamado de helicóptero quadrotor - grandes do Exército, de suporte de carga, escalem algumas dezenas de metros em segundos.
Os pesquisadores acreditam que uma nova dobradiça é a chave para fazer com que quadrotores do exército grandes e de suporte de carga escalem algumas dezenas de pés em segundos.
Reddinger, um engenheiro de pesquisa aeroespacial do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, agora conhecido como DEVCOM, Laboratório de Pesquisa do Exército, está estudando a rapidez com que um quadrotor do tamanho de um colchão king-size pode ascender do solo ao telhado de um prédio de dois andares, especialmente com cargas úteis grandes, como o peso de um soldado.
Reddinger inventou uma dobradiça na raiz da lâmina do quadrotor próxima ao cubo. Ele o posicionou de forma que o passo da pá mude com a velocidade do rotor.
Conforme os quadrotores e aeronaves semelhantes são aumentados, a inércia extra da pá do rotor os retarda, disse ele.
Pode levar muito tempo para os motores elétricos leves mudarem a velocidade do rotor e o empuxo, o que acaba impactando a velocidade do veículo, alcance e estabilidade de vôo, mas com este acoplamento o empuxo se torna mais sensível às mudanças na rotação por minuto, ou RPM.
Reddinger disse que a diferença são os grandes quadrotores carregando essas cargas que podem subir cerca de 25 pés em menos de dois segundos com a dobradiça, em vez de três ou quatro segundos sem ela.
“Cada segundo a menos que um quadrotor leva para chegar aonde está indo, um segundo a menos que um inimigo pode mirar nele e um segundo a menos que um soldado tem que esperar que ele entregue suprimentos e inteligência”, disse Reddinger. “Quando um piloto ou controlador de voo pede mais empuxo para subir, leva muito mais tempo para a aeronave se mover.”
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Reddinger disse que se eles puderem aumentar a sensibilidade de impulso às mudanças no RPM, isso permitirá maior autoridade de controle e mais agilidade.
Helicópteros com quatro rotores, fazem parte de uma família de sistemas de aeronaves não tripuladas que possuem dois pares de rotores e hélices em contrarrotação. Esses veículos podem pairar, voar para frente e realizar decolagens e pousos verticais, semelhantes aos helicópteros.
Os requisitos comuns do UAS (Unmanned Aircraft Systems) do Exército incluem velocidade, flexibilidade, adaptabilidade e a capacidade de fornecer vigilância em tempo real e transportar cargas úteis.
Esta invenção provavelmente irá melhorar a agilidade sem se comprometer totalmente com um swashplate e as penalidades de peso associadas a ele, disse ele.
De acordo com Reddinger, as pessoas geralmente elaboram em torno das questões de capacidade de resposta de uma das duas maneiras. Eles adicionam um swashplate para controlar ativamente o passo da pá, ou apenas colocam rotores menores na aeronave como um octacóptero, disse ele.
“O problema é que ambas as soluções pesam mais, o que significa que a aeronave não pode carregar tantos equipamentos, câmeras ou baterias”, disse ele.
Reddinger discutiu a redução de 30% da dobradiça na resposta de empuxo no artigo Coupled Pitch-Lag Hinge for High Inertia Electric Rotors. Ele recentemente apresentou essas descobertas no 76º Fórum Anual e Exibição de Tecnologia da Vertical Flight Society.
*Artigo original do U.S. Army DEVCOM Army Research Laboratory Public Affairs aqui.
