La reciente publicación de un video (ver más abajo) relacionado con las nuevas pruebas de vuelo del Sikorsky S-97, que se encuentra a poca distancia del lanzamiento oficial de una animación de una variante del SB-1 "Defiant" para el Multi-Rol conjunto del ejército estadounidense (JMR), así como Elevación vertical futura (FVL), es una buena oportunidad para hablar sobre posibles evoluciones del helicóptero, no solo para uso militar mediante ataque y asalto.
El helicóptero es un medio excepcional para cualquier propósito estratégico, en virtud de su total libertad de movimiento, pero todos saben que sus principales límites son esencialmente la velocidad deficiente y la autonomía reducida.
El motivo de la limitada autonomía es fácil de entender: una forma aerodinámica que no es muy eficiente en términos de resistencia, y tener que explotar la gran mayoría del poder de conducción solo para soportar el peso, es evidente para cualquiera.
Pero la aerodinámica de un helicóptero es un tema muy complicado, y si los diseñadores de al menos 60 años (es decir, desde el nacimiento de Fairay "Rotodyne") han intentado probar las soluciones más imaginativas, es precisamente porque la oportunidad operativa codiciosa que ofrece el helicóptero. Es algo difícil de abandonar.
Si, desde el punto de vista civil, la búsqueda de este objetivo está demostrando que no vale la pena las inversiones realizadas, desde el punto de vista militar, la posibilidad de poder realizar cierto tipo de operaciones tácticas con métodos que hoy son imposibles, pasa por alto cualquier lógica de conveniencia comercial. e impulsa la búsqueda de la solución al viejo problema a resolver: dar velocidad y autonomía al helicóptero.
El problema de la autonomía, en parte, se resuelve ya indirectamente a través del aumento de la velocidad, porque si esto llega a tales valores para permitir soportar el peso de la aeronave con un par de semiali, la planta motopropulsiva del oneroso se puede aliviar. La tarea de tener que ocuparse de superar el peso de la aeronave, reduciendo el consumo de forma constante.
Y luego, el objetivo real del proyecto que se persigue es superar las causas "endémicas" actuales que limitan la velocidad de los helicópteros.
En primer lugar, es necesario saber que existe un fenómeno por el cual las palas del rotor desarrollan una fuerza vertical (llamada "elevación" y que se opone al peso) asimétrica. Básicamente, esto evitaría que el helicóptero volara y, por lo tanto, se desarrollaron dos alternativas de pensamiento principales para encontrar la solución.
El problema se deriva del hecho de que las cuchillas, durante su movimiento de rotación, ciertamente describen una circunferencia, pero que deben analizarse como si fueran dos semicírculos contiguos. En el primer semicírculo, las palas "avanzan" (porque giran en la misma dirección que el helicóptero), mientras que en el segundo semicírculo "retroceden" (ya que su rotación las lleva en la dirección opuesta al movimiento del helicóptero). La composición de las fuerzas que se desarrollan en las cuchillas giratorias, con el movimiento de traslación del helicóptero, lleva a tener una mayor elevación en la cuchilla que "avanza" y una más pequeña en la que "retrocede".
La primera posibilidad de resolver el problema, comúnmente utilizada en la gran mayoría de helicópteros en producción, equipada con un solo rotor por eje de tracción.1 permite "recuperar" el levantamiento perdido por la cuchilla hacia atrás al cambiar continuamente su ángulo de inclinación en el cubo (que aumenta) y luego hacer la corrección opuesta cuando la misma cuchilla se mueve hacia adelante en el otro semicírculo. Todo esto conduce a problemas considerables de estabilidad, vibraciones y fatiga mecánica de los componentes del rotor y, lo que es peor, ¡todos estos granos aumentan al igual que aumenta la velocidad!
La segunda alternativa (en realidad cronológicamente sería la primera, ya que Corradino D'Ascanio ya lo experimentó en el 1929) también sería la solución aparentemente más simple al problema: montar dos rotores coaxiales de rotación contraria. Una solución muy bienvenida para los rusos que la han usado en sus Kamov durante décadas.
En la casa sikorsky2 el camino del rotor doble que gira en sentido contrario llega al 1973 con el prototipo XH-59A (foto) en el que se desarrolló un nuevo tipo de rotor llamado "ABC" (Concepto de cuchilla avanzado).
El sistema "ABC" también agregó el ajuste de las dos cuchillas de retroceso para ofrecer un levantamiento igual a cero, para reducir su resistencia aerodinámica para beneficiar aún más la velocidad y la autonomía.
El período histórico en el que tuvieron lugar estos primeros experimentos de Sikorsky que llevaron al S-97, el competidor Bell se centró en el desarrollo de los convertiplanes que desarrollan el XV-15, padre del actual AW-609 para resolver el problema de la velocidad / autonomía del 'helicóptero.
En ambos casos, el proyecto se abandonó durante muchos años antes de reanudarse, pero con importantes diferencias entre una empresa y otra.
Sikorsky (ahora la estrella de la galaxia "Lockheed-Martin") lo reanudó al comienzo de los años 2000 con el prototipo X2 cuando nuevas tecnologías y nuevos materiales permitieron la construcción de cuchillas altamente resistentes con un perfil cónico adecuado para altas velocidades, montado en Un rotor rígido. Pero la idea del proyecto, aunque perfeccionada, se mantuvo sustancialmente sin cambios. En comparación con los prototipos iniciales del '73, la función originalmente realizada por dos pequeños jets laterales ahora se realiza mediante una hélice de empuje en la cola, equipada con un paso variable3. Esto se puede desactivar por medio de un embrague cuando no necesita un componente longitudinal de la velocidad (por ejemplo, cuando tiene que permanecer quieto sobre el suelo). Esta elección es absolutamente más racional que la idea original de usar jets, porque las velocidades máximas alcanzables y los perfiles de misión hipotéticos son tales que hacen que el uso del empuje del turbohélice sea más eficiente. Con el X2, que es el obvio precursor directo de lo que debería ser el S-97, las velocidades de 270 Kts se registraron aproximadamente, lo que es aproximadamente el doble de lo que se puede lograr con helicópteros convencionales, aunque es necesario considerar las dimensiones más bien pequeñas del prototipo.
Bell, por otro lado, abandonó totalmente el desarrollo del XV-15 (foto), y es de esperar que los problemas de diseño que llevaron a la elección del abandono, descritos en un excelente libro publicado por la NASA, no sean transportado en el AW-609, dada la identidad sustancial de los elementos clave del proyecto.
Una cosa, de hecho, une tristemente los experimentos realizados tanto por Sikorsky como por Bell: haber perdido al menos un prototipo por haber confiado a la electrónica y al software la corrección de ciertos problemas de "hardware" inducidos por las opciones de diseño, tal vez demasiado audaces o en absoluto prudente ... Después de todo, ya sabes, cualquier solución que pueda generar ventajas corre el riesgo de esconder algunas contrapartes considerables y ocultas en algún lugar y puede revelarse de manera inesperada y de la peor manera.
El riesgo, si se quiere hablar de riesgo, es que "entre los dos litigantes, el tercero nos disfruta".
Tal vez no en la competencia en la que participará el S-97, sino tal vez en el futuro real de la rápida máquina de ala giratoria.
De hecho, en el mismo período en el que Sikorsky desarrolló el X2 y Agusta-Westland (hoy Leonardo) intentó completar el AW-609, otros constructores respetables propusieron ideas menos complejas y quizás una eficacia superior.
Boeing-VERTOL (desempolvando el nombre glorioso Piasecki) mostró el X-49 "Speedhawk" (foto), que básicamente propone una celda Sikorsky SH-60 equipada con medias alas y una hélice con flujo posterior canalizada.
Bell, con su convertiplano "Valor" V-280, aún ofrece una célula Sikorsky SH-60 con una arquitectura de sustentación propulsiva y aerodinámica purificada de ciertos defectos resaltados por el experimento XV-15 y V-22 Osprey.
Helicóptero Airbus - fu Eurocopter - ha desarrollado el X3 al mismo tiempo que el Sikorsky X2 (y el nombre elegido por su demostrador tecnológico, no deja ninguna duda en cuanto a su obvio desafío)
Las ventajas de la fórmula elegida para el S-97 son ciertamente muchas.
No es posible saber cuáles son las desventajas que pueden constituir la contrapartida de su arquitectura, pero lo que parece bastante seguro es el de tantos proyectos desarrollados por los distintos constructores en un período de tiempo y con un uso de recursos tales como para permitir encontrar el Al tratar muchas enfermedades, el S-97 es quizás el primer proyecto (y quién sabe si no es el único) para convertirse en una realidad.
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Nota:
1 - Por lo tanto, no en el caso de los helicópteros de doble rotor, como el CH 47 "Chinhook", que tiene dos rotores, pero que tiene dos ejes de tracción, se comporta como si estuvieran formados por dos helicópteros de un solo rotor "soldados"
2 - Igor Sikorsky, fundador de la compañía homónima, fue ucraniano, luego naturalizado en los Estados Unidos.
3 - En los helicópteros convencionales, la traslación se logra inclinando el rotor. La inclinación así obtenida del plano de rotación del rotor tiene un componente horizontal que, por pequeño que sea, permite desplazamientos longitudinales y laterales.
(foto: Lockheed Martin / web / US Army / NASA / Boeing)
