Le risposte di John K e Koyovis sono entrambe corrette. Tuttavia, come ex pilota dell'UH-60 e ingegnere meccanico, ecco una versione più semplice.

Un elicottero deve essere bilanciato. Se la parte anteriore è molto più pesante della coda, non può volare in sicurezza perché il naso è troppo basso. Se la coda è troppo pesante, allora lo stesso. Il punto di equilibrio è chiamato centro di gravità.

Il boom di coda di un elicottero è molto lungo. Se si aggiungesse una libbra alla coda contro una libbra alla punta, la libbra sulla coda avrebbe un impatto maggiore a causa della lunghezza del boom della coda. In ingegneria questo è chiamato "braccio del momento". Inclinando il braccio di coda, il rotore di coda solleva effettivamente il braccio di coda. Non c'è molto sollevamento, ma poiché il trave di coda è così lungo ha un effetto pronunciato. Questo dà all'equipaggio più libertà nel caricare l'elicottero. Con il sollevamento extra fornito dal rotore di coda, possiamo mettere più carico (truppe, carburante, ecc.) Dietro l'albero del rotore e mantenere il baricentro entro limiti accettabili.

Un ragazzo nel mio club di alianti era solito farli volare. Ha qualcosa a che fare con il raggiungimento di una componente di sollevamento verticale di diverse centinaia di libbre dalla spinta del rotore di coda, e questo e la grande coda orizzontale consentono un grande C.G. portata dagli standard degli elicotteri, oltre ad aggiungere un po 'alla capacità di sollevamento verticale totale. Si potrebbe dire che trasforma la macchina in una sorta di elicottero a rotore quasi tandem, con solo un po 'di tandem.

Esiste una sorta di sistema di miscelazione nel sistema di controllo per gestire vari effetti di accoppiamento incrociato dovuti alle interazioni tra la superficie di coda e il rotore di coda inclinato e il rotore principale, ma che è trasparente per il pilota.

Ho curiosato in giro e ho trovato un articolo che parla dei vantaggi dei rotori di coda inclinati qui.

Mi sono imbattuto in questo nel libro di Ray Prouty, Prestazioni, stabilità e controllo dell'elicottero.

La posizione migliore per il centro di gravità su un elicottero a rotore singolo è leggermente davanti all'albero del rotore principale .

In alcuni casi, (un) CG a poppa la posizione è forzata da considerazioni di progettazione anche durante la progettazione preliminare. Un classico esempio di questo è il Sikorsky UH-60A. Come spiegato nel riferimento 10.13, la lunghezza complessiva di questo elicottero era limitata dalla necessità di caricarlo su un C-130 senza dover effettuare grandi smontaggi. Con il rotore dimensionato in base al requisito di salita verticale, il requisito di trasportabilità in aria imponeva un naso corto. Questo e il desiderio di trasportare tutto il carburante dietro la cabina principale, hanno portato a un baricentro di oltre 15 pollici, tutti situati a poppa del rotore principale. Sikorsky ha risolto in modo più o meno soddisfacente il problema dell'assetto risultante inclinando il rotore di coda, come spiegato durante la discussione sul design del rotore di coda.

Si noti che in fase di progettazione, sarebbe stato molto più semplice spostare il CoG in avanti costruendo un naso più lungo, ma ciò non era possibile e doveva essere implementata l'opzione del rotore inclinato più complicata. Con una vasta gamma utilizzabile di CoG come risultato.

Lato negativo : il rotore di coda inclinato introduce un accoppiamento incrociato tra imbardata e beccheggio, ma poiché ci sono due meccanismi di controllo per beccheggio (ciclico control) la risposta dell'intonazione all'ingresso del pedale può essere regolata da un mixer di controllo. Lo stabilizzatore aiuta a velocità di avanzamento: è anche nel downwash del rotore di coda e può reindirizzare parte della spinta verticale della coda in hover.

Upside : la spinta di inclinazione a piccoli angoli ha grandi effetti trigonometrici. La spinta nella direzione di imbardata si riduce con (1 - cos20) = 6%, con un guadagno nella direzione di beccheggio di sin20 = 34% della spinta del rotore di coda.

Lo stabilizzatore ha un effetto deciso sulla portanza effettiva con il rotore di coda. Ha una vasta gamma di viaggi, sia su che giù. Questa corsa, combinata con la spinta del rotore di coda aumentata dall'inclinazione di 20 gradi, lo rende un assemblaggio molto bilanciato. Questo è il modo in cui mi è stato spiegato da un ingegnere progettista con Sikorsky e che era anche un aviatore dell'esercito.

Oltre alla risposta fornita, i rotori di coda Ray Prouty (The Man) sono inclinati per compensare l'inclinazione in avanti dell'albero del rotore principale, consentendo un assetto di hover più livellato.