Helicóptero

História

Uma característica importante da história do voo vertical é o interesse humano generalizado no assunto; inventores de muitos países aceitaram o desafio ao longo dos anos, alcançando diferentes graus de sucesso. A história do voo vertical começou pelo menos já em cerca de 400 ce; existem referências históricas a um papagaio chinês que utilizava uma asa rotativa como fonte de elevação. Os brinquedos que utilizavam o princípio do helicóptero – uma lâmina rotativa rodada pelo puxão de um cordel – eram conhecidos durante a Idade Média. Durante a segunda metade do século XV, Leonardo da Vinci fez desenhos de um helicóptero que utilizava um parafuso de ar em espiral para obter o elevador. Um helicóptero de brinquedo, utilizando rotores feitos a partir das penas das aves, foi apresentado à Academia Francesa de Ciências em 1784 por dois artesãos, Launoy e Bienvenu; este brinquedo previa um modelo mais bem sucedido criado em 1870 por Alphonse Pénaud em França.

helicóptero: história

A primeira exposição científica dos princípios que levaram ao sucesso do helicóptero veio em 1843 de Sir George Cayley, que também é considerado por muitos como o pai do voo de asa fixa. A partir daí, uma verdadeira reserva genética de ideias de helicópteros foi gerada por numerosos inventores, quase inteiramente em forma de modelo ou esboço. Muitos eram becos sem saída técnica, mas outros contribuíram com uma parte da solução final. Em 1907, houve dois passos significativos em frente. A 29 de Setembro, os irmãos Breguet, Louis e Jacques, sob a orientação do fisiologista e pioneiro da aviação Charles Richet, fizeram um curto voo no seu Gyroplane No. 1, equipado com um motor de 45 cavalos de potência. O Gyroplane tinha uma estrutura em forma de teia de aranha e quatro conjuntos de rotores. O avião pilotado levantou do solo até uma altura de cerca de dois pés, mas estava amarrado e não estava sob qualquer controlo. Breguet passou a ser um nome famoso na aviação francesa, e com o tempo Louis voltou a trabalhar com sucesso em helicópteros. Mais tarde, em Novembro, o seu compatriota Paul Cornu, que era um fabricante de bicicletas como os irmãos Wright, alcançou um voo livre de cerca de 20 segundos de duração, atingindo a altura de um pé numa embarcação de duplo rotor alimentada por um motor de 24 cavalos de potência. Outro homem que, tal como os Breguets, flertaria com o helicóptero, continuaria a fazer o seu nome com aviões de asa fixa, e mais tarde voltaria ao desafio do voo vertical, foi Igor Sikorsky, que fez algumas experiências sem sucesso mais ou menos ao mesmo tempo.

Os 25 anos seguintes foram caracterizados por duas tendências principais no voo vertical. Uma foi a grande difusão de pequenos sucessos com helicópteros; a segunda foi o aparecimento e aparente sucesso do autogiro (também soletrado autogyro).

O helicóptero teve um sucesso incremental em muitos países, e a breve revisão seguinte destacará apenas aqueles cujas contribuições acabaram por ser encontradas em helicópteros desenvolvidos com sucesso. Em 1912, o inventor dinamarquês Jacob Ellehammer fez lúpulos curtos num helicóptero que apresentava rotores contrastantes e controlo cíclico de passo, este último uma importante visão do problema do controlo. Em 18 de Dezembro de 1922, um helicóptero complexo concebido por George de Bothezat para a Força Aérea do Exército dos EUA levantou do solo por pouco menos de dois minutos, sob controlo mínimo. Em França, o inventor argentino Raúl Pateras Pescara, que concebeu vários helicópteros nos anos 20 e 30 que aplicavam controlo cíclico de passo e, em caso de falha do motor, auto-rotação do rotor, estabeleceu um recorde de distância em linha recta em 18 de Abril de 1924, de 736 metros (2.415 pés). Nesse mesmo ano, em França, a 4 de Maio, Étienne Oehmichen estabeleceu um recorde de distância para helicópteros ao voar um círculo de um quilómetro de comprimento.

Em Espanha, no ano anterior, a 9 de Janeiro de 1923, Juan de la Cierva fez o primeiro voo bem sucedido de um autogiro. Um autogiro funciona segundo um princípio diferente do de um helicóptero. O seu rotor não é motorizado mas obtém elevação pela sua rotação mecânica à medida que o autogiro avança através do ar. Tem a vantagem de uma descolagem relativamente curta e uma descida quase vertical, e o sucesso subsequente dos autogiros de Cierva e dos seus concorrentes parecia lançar um manto sobre o futuro do desenvolvimento do helicóptero. Os autogiros foram rapidamente melhorados e foram fabricados em vários países, parecendo preencher um nicho tão útil que ofuscaram temporariamente o helicóptero. Ironicamente, porém, a tecnologia da cabeça do rotor e da pá do rotor desenvolvida para o autogiro contribuiu significativamente para o desenvolvimento do helicóptero de sucesso, o que com o tempo tornou o autogiro obsoleto.

Em 1936, a Alemanha avançou para a vanguarda do desenvolvimento de helicópteros com o Focke Achgelis Fa 61, que tinha dois rotores de três pás montados em outriggers e alimentados por um motor radial de 160 cavalos de potência. O Fa 61 tinha passo cíclico controlável e estabeleceu numerosos recordes, incluindo, em 1938, um voo de altitude de 11.243 pés e um voo de travessia do país de 143 milhas. Em 1938, a aviadora alemã Hanna Reitsch tornou-se a primeira piloto de helicóptero fêmea do mundo a pilotar o Fa 61 dentro do Deutschland-Halle, em Berlim. Foi um triunfo tanto técnico como de propaganda. A Alemanha continuou o seu desenvolvimento de helicópteros durante a Segunda Guerra Mundial e foi a primeira a colocar um helicóptero, o Flettner Kolibri, em produção em massa.

Nos Estados Unidos, depois de muitos sucessos com barcos voadores comerciais, Igor Sikorsky voltou a sua atenção para os helicópteros, e depois de um longo período de desenvolvimento fez uma série bem sucedida de voos de teste do seu VS-300 em 1939-41. Essencialmente um avião de teste concebido para modificação fácil e rápida, o VS-300 era pequeno (pesava 1.092 libras) e era equipado com um motor Lycoming de 65 cavalos de potência. No entanto, possuía as características que caracterizam a maioria dos helicópteros modernos: um único rotor principal de três pás, com passo colectivo, e um rotor de cauda. Tão bem sucedido como o VS-300 foi, no entanto, também mostrou claramente as dificuldades que todos os helicópteros subsequentes teriam no processo de desenvolvimento. Durante muitos anos, em comparação com as aeronaves convencionais, os helicópteros foram pouco potentes, difíceis de controlar, e sujeitos a tensões dinâmicas muito mais elevadas que causaram falhas de material e equipamento. Contudo, o VS-300 levou a uma longa linha de helicópteros Sikorsky, e influenciou o seu desenvolvimento em vários países, incluindo França, Inglaterra, Alemanha, e Japão.

Após a Segunda Guerra Mundial, o uso comercial de helicópteros desenvolveu-se rapidamente em muitos papéis, incluindo combate a incêndios, trabalho policial, pulverização agrícola, controlo de mosquitos, evacuação médica, e transporte de correio e passageiros.

O mercado em expansão trouxe mais concorrentes para o terreno, cada um com abordagens diferentes ao problema do voo vertical. A Bell Aircraft Corporation, sob a liderança da Arthur Young, iniciou a sua longa e distinta história de aeronaves de voo vertical com uma série de protótipos que levaram ao Bell Model 47, um dos helicópteros mais significativos de todos os tempos, incorporando um rotor articulado, giro-estabilizado, de duas lâminas. Frank Piasecki criou a Piasecki Helicopter Corporation; os seus desenhos apresentavam um conceito de rotor em tandem. A utilização de rotores duplos em tandem permitiu aos helicópteros crescerem até quase ao dobro do seu tamanho anterior sem a dificuldade de criar pás de rotor muito grandes. Além disso, a colocação dos rotores gémeos proporcionou um grande alcance do centro de gravidade. A competição foi internacional, com rápidos progressos realizados na União Soviética, Reino Unido, França, Itália, e noutros lugares.

A um nível ainda maior do que o das aeronaves de asa fixa, o desenvolvimento do helicóptero tinha sido limitado pela potência do motor. Os motores alternativos eram pesados, ruidosos, e menos eficientes a grande altitude. A primeira aplicação da tecnologia do motor a jacto ao helicóptero foi realizada em 1951 pelo HTK-1 da Kaman Aircraft Corporation, que tinha rotores aerodinâmicos patenteados pela Kaman na configuração “synchropter” (ou seja, rotores lado a lado com trajectórias entrelaçadas de deslocamento das pás).

Em aviões convencionais a potência do motor a jacto era utilizada principalmente para aumentar a velocidade. No helicóptero, o impulso da turbina a jacto tinha de ser capturado por uma caixa de velocidades que girava o rotor. O motor a jacto tinha muitas vantagens para o helicóptero- era mais pequeno, pesava menos do que um motor de pistão de potência comparável, tinha muito menos vibração, e utilizava combustível menos caro. O francês SNCA-S.E. 3130 Alouette II fez o seu primeiro voo em 12 de Março de 1955, equipado com um motor Turbomeca Artouste II com turbina. Tornou-se rapidamente um dos helicópteros mais influentes do mundo e iniciou uma tendência para helicópteros a jacto em todo o lado.

Há agora um vasto número de tipos de helicópteros disponíveis no mercado, desde pequenos helicópteros privados para duas pessoas, passando por grandes tipos de transporte de passageiros, até veículos de trabalho capazes de transportar cargas enormes para locais remotos. Todos eles respondem aos princípios básicos de voo, mas, devido à natureza única do rotor do helicóptero e dos sistemas de controlo, as técnicas para os pilotar são diferentes. Existem outros tipos de aeronaves de elevação vertical, cujos comandos e técnicas são frequentemente uma mistura do avião convencional e do helicóptero. Eles formam uma pequena parte da imagem total do voo, mas têm uma importância crescente.