História do HelicópteroHistória do Helicóptero•A história do avião pode ser rastreada até aos voos deOtto Lilienthal, Samuel Langley, e até ao primeiro vooOtto Lilienthal, Samuel Langley, e até ao primeiro voopilotado, controlado e autonomamente propulsionadode Orville e Wilbur Wright em 1903:de Orville e Wilbur Wright em 1903:
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Ver: http://www.enae.umd.edu/AGRC/Aero/history.html
História do HelicópteroHistória do Helicóptero•A história do helicóptero é muito menos clara:
•As ideias de um voo vertical podem ser encontradasem brinquedos chineses usados em 400AC
•Leonardo da Vinci tem planos para um aparelhoparecido com um helicóptero levando uma pessoa em14831483
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero•É necessário fazer uma diferença entre asprimeiras tentativas de desenvolvimento de umprimeiras tentativas de desenvolvimento de umhelicóptero funcional:
•Inventivas: onde a intuição era a grandearma utilizada.arma utilizada.
•Científica: Onde o projecto era baseado noconhecimento científico.conhecimento científico.
•Quase todas as primeiras tentativas podem ser
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•Quase todas as primeiras tentativas podem serconsideradas como inventivas.
História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Houve seis problemas técnicos fundamentais que
limitaram as primeiras experiências comlimitaram as primeiras experiências com
helicópteros.
1. O conhecimento básico da aerodinâmica do voo vertical.1. O conhecimento básico da aerodinâmica do voo vertical.
2. A falta de um motor suficientemente potente.
3. Minimizar o peso estrutural e o peso do motor.3. Minimizar o peso estrutural e o peso do motor.
4. Cancelar a reacção do binário do rotor.
5. Conseguir a estabilidade e controlo da máquina.
6. Vencer o problema das vibrações.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero•No Reino Unido, em 1796, Sir George Cayley
construiu os primeiros modelos de helicópterosconstruiu os primeiros modelos de helicópteros
que eram movidos por dispositivos elásticos.
•Publicou em 1809-10 um artigo em três partes
onde se estabeleceu as bases para a
aerodinâmica moderna.aerodinâmica moderna.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1880s, Thomas Alva Edison realizou
experiências com modelos de helicópteros comexperiências com modelos de helicópteros com
motores eléctricos nos EUA.
• Foi um dos primeiros a perceber a necessidade de• Foi um dos primeiros a perceber a necessidade de
um rotor com um grande diâmetro e pás com uma
pequena área de maneira a conseguir uma boapequena área de maneira a conseguir uma boa
eficiência ao pairar.
• O caminho científico de Edison provou que era• O caminho científico de Edison provou que era
necessário uma boa eficiência aerodinâmica do
rotor assim como uma potência elevada do motor
para se conseguir o voo controlado de uma
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para se conseguir o voo controlado de uma
helicóptero.
História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1907, cerca de 4 anos após o voo dos irmãos
Wright, um fabricante de bicicletas Francês PaulWright, um fabricante de bicicletas Francês Paul
Cornu construiu um aparelho para voo vertical
que conseguiu (nunca provado) levantar pelaque conseguiu (nunca provado) levantar pela
primeira vez uma pessoa.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Vídeo Paul CornuVídeo Paul Cornu
100 anos de História do Helicóptero
De YouTube
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1904 um cientista e académico francês Charles Richet
construiu um pequeno helicóptero sem piloto. Sem bem queconstruiu um pequeno helicóptero sem piloto. Sem bem que
esta experiência não teve sucesso, um do alunos de Richet's
foi um pioneiro famoso da aviação: Louis Breguet
• Louis Breguet fez teste minuciosos de várias formas de• Louis Breguet fez teste minuciosos de várias formas de
perfis alares em paralelo com os testes realizados pelos
irmãos Wright. Por esta razão percebia o essencial da teoria
da aerodinâmica do helicóptero.da aerodinâmica do helicóptero.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Vídeo Louis Breguet
De YouTube
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• No início de 1900 na Rússia, Igor Ivanovitch Sikorsky
começou a projectar e a construir aparelhos decomeçou a projectar e a construir aparelhos de
descolagem vertical. Em 1909, inspirado pelo trabalho de
vários aviadores franceses Sikorsky construiu um protótipo
de um helicóptero coaxial sem piloto. Este aparelho nãode um helicóptero coaxial sem piloto. Este aparelho não
chegou a voar devido às vibrações e à falta de um motor
suficientemente potente.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Boris Yur'ev propôs em 1912 um helicóptero com uma projecto
moderno com uma rotor principal e o rotor pequeno na cauda.
O grande diâmetro do rotor e o grande alongamento das pásO grande diâmetro do rotor e o grande alongamento das pás
sugerem algum conhecimento cientifico de que esta era a
configuração necessária para uma eficiência aerodinâmica
elevada.
• No entanto o aparelho não disponha de um motor potente.
• Yur'ev foi um dos primeiros que propôs o conceito da variação
cíclica do ângulo de picada para o controlo do rotor.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1914, o aviador Dinamarquês Jen C. Ellehammer
projectou um helicóptero coaxial.projectou um helicóptero coaxial.
• Um mecanismo de variação cíclica foi utilizado para variar
o ângulo de picada das pás em rotação, de maneira a
poder controlar o aparelho.poder controlar o aparelho.
• O aparelho realizou pequenos saltos no ar mas nunca
realizou um voo controlado.realizou um voo controlado.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Nos EUA Emile e Henry Berliner
(pai e filho) mostraram-se(pai e filho) mostraram-se
interessados em aparelhos de
descolagem vertical.
• Em 1920 os Berliners estavam a• Em 1920 os Berliners estavam a
voar com aparelhos possuindo
rotores paralelos com a fuselagemrotores paralelos com a fuselagem
e com uma cauda de avião
convencional. Um inclinação dos
rotores permitia um controlorotores permitia um controlo
direccional. O controlo lateral era
ajudado pela presença de vários
perfis na esteira dos rotores.
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perfis na esteira dos rotores.
História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Na mesma altura Raul Pescara, estudava o voo com
helicópteros coaxiais com pás biplanas.helicópteros coaxiais com pás biplanas.
• O trabalho focou essencialmente no controlo do aparelho.
Isto foi conseguido através de variações cíclicas do ângulo
de picada. Esta variação era feita torcendo a mesmade picada. Esta variação era feita torcendo a mesma
enquanto esta rodava. A guinada era controlada através
do controlo diferencial do ângulo de picada colectivo.do controlo diferencial do ângulo de picada colectivo.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• As máquinas iniciais de Raoul Hafner usavam um rotor
com um pare de asas colocadas na esteira deste. Ascom um pare de asas colocadas na esteira deste. As
forças nas asas contrariavam assim o binário do rotor.
Para o controlo do rotor a máquina de Hafner's utiliza pela
primeira vez um “prato cíclico” para a variação cíclica doprimeira vez um “prato cíclico” para a variação cíclica do
ângulo de picada. Foi a primeira introdução simples do
mecanismo utilizado nos helicópteros modernos.
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História do Helicóptero• O engenheiro espanhol Juan de la Cierva tinha construído
desde 1923 um outro tipo de aparelho com asa rotativa.
História do Helicópterodesde 1923 um outro tipo de aparelho com asa rotativa.
• O aparelho é um híbrido entre um avião e um helicóptero,
com um conjunto de asas fixas e com uma cauda
convencional e com um rotor montado por cima daconvencional e com um rotor montado por cima da
fuselagem.
• No entanto, ao contrário do helicóptero, não havia• No entanto, ao contrário do helicóptero, não havia
potência fornecida ao rotor e este podia rodar livremente.
Descobriu-se que se o rotor fosse inclinado para trás,Descobriu-se que se o rotor fosse inclinado para trás,
enquanto a aparelho era propulsionado para a frente rotor
rodava pela acção do escoamento através das pás.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Este fenómeno conhecido por “autorotação” tinha
sido compreendido por Crocco e Yur'ev antes desido compreendido por Crocco e Yur'ev antes de
1910, mas a ideia de puxar o rotor horizontalmente
através do ar para gerar sustentação foi claramenteatravés do ar para gerar sustentação foi claramente
de la Cierva. Juan de la Cierva chamou ao seu
aparelho de asa rotativa "Autogiro."
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Vídeo Juan de la Cierva
De YouTube
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1930, Corradino d'Ascanio em Itália construiu e voo com sucesso e
controlo, um helicóptero coaxial com dois rotores contra-rotativos decontrolo, um helicóptero coaxial com dois rotores contra-rotativos de
duas pás
• As pás tinham dobradiças que permitiam à pá o movimento de
batimento e de alteração do ângulo de picada. O controlo era feitobatimento e de alteração do ângulo de picada. O controlo era feito
através de servos (asas) auxiliares instaladas no bordo de fuga das pás.
• D'Ascanio projecto estes servos de maneira a que fossem deflectidos
ciclicamente por um sistema de cabos e roldanas. Para o voo vertical osciclicamente por um sistema de cabos e roldanas. Para o voo vertical os
servos moviam-se colectivamente de maneira a aumentar o a propulsão
do rotor.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• No período entre 1930 e 1936 Louis Breguet e Rene Dorand
desenvolveram um helicóptero com uma configuração co-desenvolveram um helicóptero com uma configuração co-
axial.
• Cada rotor tinha duas pás com uma configuração moderna,• Cada rotor tinha duas pás com uma configuração moderna,
com afilamento, ligadas à cabeça do rotor com dobradiças
que permitiam o movimento de batimento e de atraso. O
controlo cíclico do ângulo de picada era feito através do umcontrolo cíclico do ângulo de picada era feito através do um
prato cíclico.
• A guinada era controlada através de um diferencial no
binário de cada rotor. Para aumentar a estabilidade forambinário de cada rotor. Para aumentar a estabilidade foram
utilizados estabilizadores verticais e horizontais ligados à
fuselagem.
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fuselagem.
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Louis Breguet and Rene Dorand
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Durante 1938-43, Antoine Flettner, teve sucesso com ohelicóptero com dois rotores onde o trajecto das pás sehelicóptero com dois rotores onde o trajecto das pás seintersectava, ficando o helicóptero conhecido como osynchcropter (patenteado em 1903 por Bourcart)
• No projecto do synchropter design, os eixos dosrotores são posicionados próximos um do outro masrotores são posicionados próximos um do outro masinclinados, rodando ambos os rotores em direcçõesopostas. Um mecanismo garante a diferença de fasedos rotores.dos rotores.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1939, o synchropter Fl-265 voo com sucesso e
foi o primeiro helicóptero a demonstrar que éfoi o primeiro helicóptero a demonstrar que é
possível entrar em autorotação e passar outra vez
para voo propulsionado.para voo propulsionado.
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História do HelicópteroHistória do HelicópteroVídeo Antoine Flettner
(minuto 2.20)(minuto 2.20)
De YouTube
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Em 1935 Sikorsky obteve uma patente que
mostrava um helicóptero com ummostrava um helicóptero com um
configuração moderna com um só rotor
principal e com um rotor pequeno na cauda.principal e com um rotor pequeno na cauda.
Incluía ainda dobradiças para o batimento e
controlo cíclico.controlo cíclico.
• Sikorsky encontrou muitos problemas• Sikorsky encontrou muitos problemas
técnicos mas abordo-os de uma maneira
cuidada e sistemática
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cuidada e sistemática
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 27Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero• O controlo longitudinal e lateral era feito com a
inclinação do rotor principal através de controlosinclinação do rotor principal através de controlos
cíclicos para o ângulo de picada. O rotor da cauda
fornecia a reacção ao binário e controlo de guinda.fornecia a reacção ao binário e controlo de guinda.
Estava estabelecida a configuração usual dos
helicópteros modernos.helicópteros modernos.
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero• Refinando o seu projecto Sikorsky começou em
1941 o fabrico do da versão R-4.1941 o fabrico do da versão R-4.
• Em 1943 Sikorsky desenvolveu o R-5, que apesar
de só ter dois lugares era maior e mais potente dode só ter dois lugares era maior e mais potente do
eu o R-4. O R-5 foi produzido em números
substanciais apesar de ter uma velocidade e cargasubstanciais apesar de ter uma velocidade e carga
útil pequenos.
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 29Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Primeiros modelos
de Sikorskyde Sikorsky
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 30Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Vídeo Sikorsky
R-4R-4
De YouTube
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 31Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Avanço da tecnologia
S55
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 32Historia do HelicópteroS61 S54
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Video S-64
De YouTube
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 33Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Modelos modernos
S92
UH-60
S70
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 34Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Modelos Bell
Model 47Model 47
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Modelos Bell
Model 205Model 205
Model AH-1
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Model AH-1
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Modelos BoeingModelos Boeing
AH-64
CH-47
AH-64
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CH-47
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
EurocopterPuma
AlouetteAlouette
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
EurocopterTiger
NH-90
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 39Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Agusta/WestlandLynx
EH-101
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 40Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Mil Helicopters
Mil Mi-26Mil Mi-26
Mil Mi-12
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 41Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Vídeo MI-26
Vídeo MI-12Vídeo MI-12
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 42Historia do Helicóptero
De YouTube
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Outras tecnologias:Rotor de Rotor de
inclinação variável
Boeing-Vertol VZ-2
Hiller X-18
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 43Historia do Helicóptero
História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Outras tecnologias:
Rotor de Rotor de
inclinação variávelBell Augusta 609
Bell V22Bell Augusta 609
Bell V22
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História do HelicópteroHistória do Helicóptero
Boeing Bell V-22
Helicóptero / Filipe Szolnoky Cunha Slide 45Historia do Helicóptero
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