Helicópteros são capazes de voar devido às forças aerodinâmicas produzidas quando o ar passa ao redor do aerofólio. Um aerofólio é qualquer superfície que produz mais sustentação do que arrasto ao passar pelo ar em um ângulo adequado. Os aerofólios são mais frequentemente associados à produção de sustentação. Os aerofólios também são usados ​​para estabilidade (aleta), controle (elevador) e empuxo ou propulsão (hélice ou rotor). Certos aerofólios, como pás de rotor, combinam algumas dessas funções. As pás do rotor principal e de cauda do helicóptero são aerofólios, e o ar é forçado a passar ao redor das pás por rotação acionada mecanicamente. Em algumas condições, partes da fuselagem, como os estabilizadores verticais e horizontais, podem se tornar aerofólios. Os aerofólios são cuidadosamente estruturados para acomodar um conjunto específico de características de voo.

Terminologia e Definições do Aerofólio

• Alcance da pá— o comprimento da pá do rotor do centro de rotação até a ponta da pá.

• Linha de corda — uma linha reta que cruza as bordas de ataque e de fuga do aerofólio.

• Corda — o comprimento da linha da corda da borda de ataque à borda de fuga; é a dimensão longitudinal característica da seção do aerofólio.

• Linha de curvatura média — uma linha traçada a meio caminho entre as superfícies superior e inferior do aerofólio.

A linha de corda conecta as extremidades da linha de curvatura média. Camber refere-se à curvatura do aerofólio e pode ser considerada como a curvatura da linha de cambagem média. A forma da curvatura média é importante para determinar as características aerodinâmicas de uma seção de aerofólio. A curvatura máxima (deslocamento da linha de curvatura média da linha de corda) e sua localização ajudam a definir a forma da linha de curvatura média. A localização da curvatura máxima e seu deslocamento da linha da corda são expressos como frações ou porcentagens do comprimento básico da corda. Variando o ponto de curvatura máxima, o fabricante pode adaptar um aerofólio para uma finalidade específica. A espessura do perfil e a distribuição da espessura são propriedades importantes de uma seção de aerofólio.

• Borda de ataque – a borda frontal de um aerofólio.

• Vento relativo— definido como o fluxo de ar relativo a um aerofólio e é criado pelo movimento de um aerofólio através do ar. Este é o vento relativo rotacional para aeronaves de asa rotativa e será abordado em detalhes posteriormente. Como um fluxo de ar induzido pode modificar a velocidade da trajetória de voo, o vento relativo experimentado pelo aerofólio pode não ser exatamente oposto à sua direção de deslocamento.

• Borda de fuga — a borda mais traseira de um aerofólio. 

• Fluxo induzido — o fluxo descendente de ar através do disco do rotor.

• Vento relativo resultante — vento relativo modificado pelo fluxo induzido.

• AOA— o ângulo medido entre o vento relativo resultante e a linha de corda.

• Ângulo de incidência (AOI)— o ângulo entre a linha da corda de uma pá e o cubo do rotor. Geralmente é referido como ângulo de inclinação da lâmina. Para aerofólios fixos, como aletas verticais ou profundores, o ângulo de incidência é o ângulo entre a linha da corda do aerofólio e um plano de referência selecionado do helicóptero.

• Centro de pressão – ponto ao longo da linha de corda de um aerofólio através do qual se considera que todas as forças aerodinâmicas atuam. Como as pressões variam na superfície de um aerofólio, é necessária uma localização média da variação de pressão. À medida que o AOA muda, essas pressões mudam e o centro de pressão se move ao longo da linha da corda.

Tipos de aerofólio

Aerofólio Simétrico 

O aerofólio simétrico se distingue por ter superfícies superiores e inferiores idênticas. A linha de curvatura média e a linha de corda são as mesmas em um aerofólio simétrico e não produz sustentação a zero AOA. A maioria dos helicópteros leves incorpora aerofólios simétricos nas pás do rotor principal.

Aerofólio Não Simétrico (Cambed) O aerofólio assimétrico tem diferentes superfícies superior e inferior, com uma curvatura maior do aerofólio acima da linha da corda do que abaixo. A linha de curvatura média e a linha de corda são diferentes. O projeto do aerofólio não simétrico pode produzir sustentação útil em AOA zero. Um projeto não simétrico tem vantagens e desvantagens. As vantagens são mais produção de sustentação em um determinado AOA do que um projeto simétrico, uma melhor relação sustentação-arrasto e melhores características de estol. As desvantagens são o deslocamento do centro de pressão de até 20% da linha da corda (criando torque indesejável na estrutura do aerofólio) e maiores custos de produção.

Torção da lâmina 

Devido ao diferencial de elevação devido a diferentes valores de rotação relativos do vento ao longo da lâmina, a lâmina deve ser projetada com uma torção para aliviar o estresse interno da lâmina e distribuir a força de elevação mais uniformemente ao longo da lâmina. A torção da lâmina fornece ângulos de passo mais altos na raiz onde a velocidade é baixa e ângulos de passo mais baixos perto da ponta onde a velocidade é mais alta. Isso aumenta a velocidade do ar induzida e o carregamento da lâmina perto da seção interna da lâmina. 

Definições da lâmina do rotor e do cubo

• Cubo — no mastro, o ponto de fixação para a raiz da lâmina e o eixo em torno do qual as lâminas giram. 
• Ponta — a seção externa mais distante da pá do rotor.
• Raiz — a extremidade interna da lâmina e é o ponto que se conecta ao cubo.
• Torção — a mudança na incidência da lâmina da raiz para a lâmina externa.

A posição angular das pás do rotor principal (vistas de cima, à medida que giram em torno do eixo vertical do mastro) é medida a partir do eixo longitudinal do helicóptero e, geralmente, de seu nariz. A posição radial de um segmento da pá é a distância do cubo como uma fração da distância total.