Descenso vertical a un helipuerto y sacudida del rotor
Un helicóptero monomotor de pistón (masa aproximada 1 000 kg, rotor principal de 10 m de diámetro) se aproxima a un helipuerto en la azotea de un edificio de 40 m. El viento en superficie es casi calma (180° a 3 kt) y, para corregir la alineación, el piloto detiene la traslación a unos 150 ft sobre la plataforma e inicia un descenso vertical a 5 kt y 700 fpm. A 100 ft el aparato empieza a vibrar y a dar sacudidas de morro y cola; el piloto tira de colectivo, pero el descenso, lejos de detenerse, se acelera a 1 400 fpm y la respuesta del mando se vuelve errática. La torre le recuerda que hay tráfico en espera y le pide acortar la aproximación. El piloto duda entre seguir el descenso aumentando potencia o alejarse lateralmente del helipuerto antes de continuar.
1. Explique qué fenómeno aerodinámico está ocurriendo y por qué el aumento de colectivo agrava la situación en lugar de detener el descenso.
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Diagnóstico: entrada en estado de anillo turbulento (VRS).
Se cumplen las tres condiciones clásicas: velocidad de traslación baja (menos de ~10 kt), régimen de descenso alto (700 fpm y creciente) y potencia aplicada. En esa combinación el aire que el rotor acelera hacia abajo no escapa libremente: parte es recirculado hacia arriba por los bordes del disco y vuelve a atravesarlo. Los elementos de pala ven entonces un ángulo de ataque resultante muy alto sobre un flujo ascendente relativo y entran en pérdida de forma cíclica y asimétrica.
Consecuencias observables, todas presentes aquí: empuje fluctuante (vibración y sacudidas), descenso que se acelera aunque se tire de colectivo y respuesta errática del mando.
Al aumentar colectivo se incrementa el gasto inductivo y se refuerza la recirculación: se alimenta el propio anillo. Por eso el colectivo bajo es parte de la recuperación y no de la solución. La salida exige cambiar el régimen de flujo, es decir, ganar velocidad horizontal.
2. Describa la maniobra de recuperación, el orden de las acciones y qué decisión debe tomar respecto al helipuerto.
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Secuencia de recuperación
- Colectivo abajo, lo suficiente para reducir potencia y romper la recirculación, manteniendo el control de la trayectoria.
- Cíclico adelante de forma progresiva para ganar velocidad de traslación y salir del rango de 0–10 kt; el objetivo es superar la velocidad de traslación efectiva (aproximadamente 15–20 kt) y notar que el descenso se hace controlable.
- Si el espacio lo permite, añadir una salida lateral o una curva suave para alejarse del obstáculo y del edificio; evitar virajes cerrados a baja altura.
- Recuperar el ascenso solo cuando el descenso esté estabilizado y haya velocidad suficiente; reevaluar entonces la aproximación.
Decisión sobre el helipuerto: a 100 ft sobre una azotea, con vibración y descenso acelerado, no hay altura para insistir. Lo prudente es abandonar la aproximación, alejarse del edificio con velocidad y actitud estables, y repetir la toma en una aproximación con traslación y ángulo de descenso moderado (no vertical), o desistir del servicio. La presión de la torre por acortar no modifica los límites de la aerodinámica: se informa la demora o el desistimiento.
3. ¿Por qué este fenómeno no se produce en una autorrotación establecida y en qué se diferencia de una pérdida de sustentación de la pala que retrocede?
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Frente a la autorrotación. En autorrotación el rotor no está propulsado: el aparato desciende y el flujo relativo atraviesa el disco de abajo hacia arriba, aportando la energía que mantiene el giro. No se forma el patrón de recirculación propio del VRS porque el disco no está acelerando aire hacia abajo contra un flujo descendente, y el ángulo de ataque se controla con el colectivo. Por eso la autorrotación es una maniobra de emergencia estable y el VRS es una pérdida de control que se corrige saliendo del régimen de descenso vertical.
Frente a la pérdida de la pala que retrocede. Son mecanismos distintos:
- VRS: baja velocidad, descenso alto, potencia aplicada; la pérdida es cíclica y afecta a todo el disco.
- Pala que retrocede: alta velocidad de avance, alto factor de carga o gran altitud; la pala del lado que retrocede supera el ángulo de ataque crítico por la zona de inversión de flujo. Los síntomas son vibración, tendencia de morro arriba y alabeo hacia el lado de la pala que retrocede, y la recuperación es reducir colectivo, reducir velocidad y recuperar la actitud, no acelerar.
Confundir ambas lleva a la acción contraria a la correcta: en VRS hay que ganar velocidad; en pérdida de pala que retrocede, perderla.