Contra-rotação - Contra-rotating
A contra-rotação , também conhecida como contra-rotação coaxial , é uma técnica pela qual as partes de um mecanismo giram em direções opostas em torno de um eixo comum, geralmente para minimizar o efeito do torque . Os exemplos incluem algumas hélices de aeronaves , resultando na potência máxima de um único pistão ou motor turboélice para acionar duas hélices em rotação oposta. Hélices contra-rotativas também são comuns em alguns sistemas de transmissão marítima, em particular para grandes lanchas com cascos planos. Duas hélices são dispostas uma atrás da outra e a potência é transferida do motor por meio da transmissão por engrenagem planetária . A configuração também pode ser usada em projetos de helicópteros denominados rotores coaxiais , onde questões e princípios semelhantes de torque se aplicam.
As hélices contra-rotativas não devem ser confundidas com as hélices contra-rotativas , um termo que descreve hélices não coaxiais em eixos separados; um girando no sentido horário e o outro no sentido anti-horário. Helicópteros com rotor tandem , como o CH-47 Chinook, também usam um arranjo de rotação contrária.
A eficiência de uma hélice em contra-rotação é um pouco compensada por sua complexidade mecânica. No entanto, hélices e rotores coaxiais contra-rotativos são moderadamente comuns em aeronaves militares e aplicações navais , como torpedos , onde o custo adicional de manutenção não é uma preocupação principal.
Propulsão e elevação de aeronaves
Enquanto várias nações experimentaram hélices contra-rotativas em aeronaves, apenas o Reino Unido e a União Soviética os produziram em grande número. Os EUA trabalhou com vários protótipos, incluindo os -sitting cauda Convair XFY e Lockheed XFV "Pogo" VTOL lutadores, mas motor de jato tecnologia foi avançando rapidamente e os desenhos foram consideradas desnecessárias.
Alguns helicópteros usam rotores coaxiais contra-rotativos montados um acima do outro. O helicóptero H-43 Huskie usa rotores entrelaçados não coaxiais girando em direções opostas.
A variante F-35B do caça F-35 Lightning II usa um ventilador de levantamento com lâminas contra-rotativas.
Propulsão marítima
As hélices de contra-rotação têm benefícios ao fornecer empuxo para barcos pelas mesmas razões. A ABB forneceu um propulsor de azimute para a ShinNihonkai Ferries na forma do CRP Azipod , alegando ganhos de eficiência da hélice (aumento de cerca de 10%) e um design de casco mais simples. A Volvo Penta lançou o IPS ( Inboard Performance System ), um diesel integrado, transmissão e hélices contra-giratórias de tração para iates a motor.
Os torpedos normalmente usam hélices de contra-rotação para fornecer a velocidade máxima possível dentro de um diâmetro limitado, bem como neutralizar o torque que, de outra forma, tenderia a fazer o torpedo girar em torno de seu próprio eixo longitudinal.
Vantagens
- O momento de adernamento induzido pela hélice é compensado (insignificante para navios maiores ).
- Mais potência pode ser transmitida para um determinado raio de hélice.
- A eficiência da hélice é aumentada pela recuperação de energia do fluxo tangencial (rotacional) da hélice líder. O fluxo tangencial não contribui para o empuxo, a conversão do fluxo tangencial em axial aumenta o empuxo e a eficiência geral do sistema.
Desvantagens
- A instalação mecânica de eixos coaxiais contra-rotativos é complicada e cara e requer mais manutenção.
- Os ganhos hidrodinâmicos são parcialmente reduzidos por perdas mecânicas no eixo.
Hélices contra-rotativas são usadas em torpedos devido à compensação natural de torque e também são usadas em alguns barcos a motor. O custo de perfuração dos eixos externos e os problemas de montagem dos rolamentos do eixo interno não valem a pena considerar no caso de navios normais .
Veja também
Referências
- ^ Soluções marítimas da ABB
- ^ The CRP Azipod® Propulsion Concept (PDF) , ABB, 2002, arquivado do original (PDF) em 2017-12-15
- ^ home: Volvo Penta