Sikorsky apunta a los rotores basculantes y a la electrificación

Los primeros intentos de helicóptero de alta velocidad de Sikorsky fueron el X2 o el Raider. Helicópteros compuestos, con dos rotores contrarrotatorios y una hélice impulsora. Por eso, hasta ahora hablar de aeronaves de rotores basculantes o convertiplanos era hablar de Bell, con su Osprey o su Valor, o de Leonardo, antes Augusta, y su modelo 609. Y ahora tenemos que añadir también a Sikorsky, que acaba de presentar su modelo de rotor basculante.

Las aeronaves conocidas como convertiplanos tratan de aunar en un solo desarollo lo mejor de los aviones y lo mejor de los helicópteros, permitiendo el vuelo a punto fijo, como en un helicóptero, y pero con la economía de combustible de crucero de un avión. Pero la velocidad de crucero queda limitada por las grandes palas de los rotores.

Cuando la punta de pala alcanza velocidad supersónica la hélice pierde eficiencia, y debido a la combinación de velocidad de rotación de la hélice/rotor más la de traslación de la aeronave, la velocidad de un avión de hélice está limitada. Y debido a que el radio del rotor es mucho mayor que el de una hélice, la velocidad lineal de la punta de pala es mucho mayor, y por tanto el límite de velocidad de vuelo del helicóptero, o del convertiplano, es mucho menor que el de un avión con hélice.

La propuesta de Sikorsky no se limita sólo a una aeronave con dos rotores, sino a toda una familia, con distintos grados de electrificación, con convertiplanos de mayor tamaño y con helicópteros.

La electrificación de las aeronaves permite utilizar motores de bajo mantenimiento y alta fiabilidad, como son los eléctricos. Elimina la necesidad de pesados reenvíos y reductoras. Pero además dota de flexibilidad al desarollador, facilitando el cambio de fuente de energía, bien un generador eléctrico conectado a una turbina de gas, bien una pila de combustible, una de hidrógeno, distintas configuraciones de baterías… Y de paso intentar consumir menos, y ser más verdes. Pero de momento, sólo tenemos unas imágenes creadas por ordenador.

Nota de prensa

ANAHEIM, California, 27 de febrero de 2024 – Sikorsky, una compañía de Lockheed Martin (NYSE: LMT), presentó hoy su plan para construir, probar y volar un demostrador de despegue y aterrizaje vertical híbrido-eléctrico (HEX / VTOL) con una configuración de ala basculante.

El diseño es el primero en una serie de grandes aeronaves VTOL de próxima generación, que van desde helicópteros más tradicionales hasta configuraciones VTOL con alas, que contarán con diferentes grados de electrificación y un sistema avanzado automatismos para vuelo opcionalmente pilotado.

“Nunca dejamos de innovar en Sikorsky”, dijo el presidente de Sikorsky, Paul Lemmo. “La autonomía y la electrificación traerán un cambio transformador a la seguridad de vuelo y la eficiencia operativa de grandes aeronaves VTOL. Nuestro programa demostrador HEX proporcionará ideas valiosas mientras buscamos una futura familia de aeronaves construidas a la escala y configuraciones preferidas relevantes para clientes comerciales y militares”.

El programa HEX pondrá énfasis en un alcance superior a las 500 millas náuticas a alta velocidad, menos sistemas mecánicos para reducir la complejidad y costos de mantenimiento más bajos.

Sikorsky Innovations, el grupo de prototipado de la compañía, y GE Aerospace están finalizando diseños para construir una plataforma de pruebas de sistemas de energía híbrido-eléctricos con un motor eléctrico de 600KW. La plataforma de pruebas es un primer paso para evaluar el rendimiento en vuelo estacionario del demostrador HEX siguiente, una aeronave de peso máximo al despegue de 9,000 libras con un turbogenerador de clase 1.2MW y electrónica de potencia asociada.

“Dentro del pilar eléctrico de Sikorsky, estamos diseñando motores eléctricos, electrónica de potencia y nuestro propio hardware de gestión de vehículos y actuación”, dijo Igor Cherepinsky, director de Sikorsky Innovations. “HEX integrará estos componentes, mostrará la creciente madurez de nuestro conjunto de autonomía MATRIX™ y el potencial de sistemas sin necesidad de mantenimiento. Ver los resultados nos llevará a diseños más eficientes en general”.

Sikorsky Innovations se formó en 2010 para superar los desafíos tecnológicos de la velocidad, autonomía e inteligencia de las alas rotatorias. Conozca más sobre los logros del equipo de ingeniería en estas áreas de enfoque tecnológico y su nuevo enfoque en la electrificación y la automatización.

Se lanzan pequeños UAVs desde un MQ-9A Reaper y desde un MQ-20 Avenger (portaaviones aéreos 24)

MQ-20

Desde que publicáramos que el avión no tripulado Scan Eagle podía lanzar y recuperar otros aviones no tripulados en vuelo, han sido numerosas las pruebas que se han ido realizando. Y hemos comentado alguna vez que esta capacidad encajaba muy bien dentro del concepto de enjambre de drones, con multitud de aviones no tripulados o UAV colaborando entre sí y, por qué no, haciendo de aviones nodriza de otras aeronaves y/o munición merodeadora. En esta ocasión les ha tocado a los UAV «grandes» (el MQ-9 y el MQ-20) de la fuerza aérea estadounidense lanzar en vuelo otros aviones no tripulados.

El Comando de Operaciones Especiales de la Fuerza Aérea (AFSOC, por sus siglas en inglés) y General Atomics dieron a conocer el logro a comienzos de febrero, revelando una colaboración que probó la capacidad como parte de una nueva estrategia de la fuerza aérea para operar en entornos disputados.

Esa estrategia, conocida como Adaptive Airborne Enterprise (A2E), es la «prioridad número uno» de AFSOC, según el comandante de la organización, el Teniente General Tony Bauernfeind.

La fuerza aérea dice que A2E surgió de un cambio en la prioridad operativa, en la que lejos de combatir organizaciones terroristas -enfrentamientos asimétricos-, se prepara para poder combatir contra adversarios con capacidades similares, como China o Rusia.

Como parte de A2E, según la fuerza aérea, hay una «evolución» en cómo el servicio utiliza los grandes UAV, más allá exclusivamente para operaciones ISR (inteligencia, búsqueda y reconocimiento) y operaciones de ataque cinético.

MQ-9

Como parte de los ensayos, se lanzaron UAV fungibles, que incluso tienen versión kamikaze o munición merodeadora, Anduril ALTIUS 600.

Anduril afirma que la familia de UAVs Altius está diseñada para proporcionar «capacidades aumentadas a cualquier vehículo nodriza», pues no solo pueden proporcionar capacidades ISR, o actuar de relé de comunicaciones, sino que puede usarse de munición contra objetivos de oportunidad que se encuentren durante su vuelo. Con una autonomía de hasta 4 horas y 60 nudos (111 km/h) de velocidad de crucero, el sistema desechable brinda a los pilotos u operadores de UAV más grandes la opción de desplegar un Altius para ISR o realizar ataques, manteniéndose a una distancia segura del objetivo.

AFSOC dice que la siguiente ronda de ensayos está planeada para el verano de 2024, para probar que un único operador puede controlar simultáneamente múltiples tipos de UAVs, desde ubicaciones cada vez más austeras.

Un objetivo importante del programa A2E será convertir la plataforma MQ-9A en una nave nodriza para lanzar y controlar UAVs más pequeños, y entrenar a sus tripulaciones para controlar enjambres de vehículos no tripulados.

General Atomics lanzó ya un Altius 600 desde un MQ-1C en 2020. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL)y Kratos en 2021 desplegaron un Altius 600 desde un Kratos XQ-58 Valkyrie, mientras que el US Army probó un Altius 700, más grande, desde un Sikorsky UH-60 Black Hawk en 2023.

Fuentes: Nota de prensa 1 y Nota de prensa 2

Boeing anuncia que el F-15EX puede volar a casi Mach 3

F-15 EX Eagle II

Un Boeing F-15EX puede alcanzar casi Mach 3 en vuelo controlado en una configuración «limpia», lo que significa sin cargas externas, dijo el gerente del programa de Boeing el 21 de febrero en el Singapore Airshow.

En concreto, la VNE del bimotor es de Mach 2.9, aún lejos de la velocidad máxima del retirado Lockheed SR-71, Mach 3.2, aunque de las mayores alcanzadas por un avión con un motor a reacción convencional.

El MiG-25 soviético, una amenaza que inspiró los requisitos para el diseño original del F-15, podía alcanzar velocidades en vuelo controlado de hasta Mach 2.8, pero al parecer no podía ir más rápido debido a los límites térmicos de los motores a reacción. El F-15EX podría tener limitaciones similares por encima de Mach 2.9, así que posiblemente no puedan extender la envolvente de vuelo del avión más allá de ese 2.9.

En condiciones de combate, la velocidad del Eagle II estará dictada por la carga externa que lleve. No sólo por la resistencia aerodinámica adicional de portar depósitos lanzables u otras cargas externas, sino por las propias limitaciones del armamento o de los sistemas transportados externamente. Por ejemplo, un Misil Antirradiación de Alta Velocidad (HARM) Raytheon AGM-88 no está certificado para velocidades superiores a Mach 1.2.

KAAN (antes TF-X), el caza turco de 5ª generación, ha realizado su primer vuelo

El prototipo del avión de combate KAAN de Turquía ha realizado hoy su vuelo inaugural.

Turquía ha intensificado sus esfuerzos para desarrollar su industria aeronáutica, y más aún desde que fue expulsada del programa de aviones de combate furtivos de quinta generación F-35 en 2019, después de adquirir sistemas de defensa antiaérea rusos.

La empresa estatal Turkish Aerospace Industries (TAI) espera mejorar el KAAN a un modelo de quinta generación con capacidades furtivas para 2030. Planea entregar sus primeros 20 aviones a la Fuerza Aérea Turca para 2028, propulsados por un motor de producción local. Por ahora, los prototipos utilizan motores fabricados en Estados Unidos.

Sin F-35 hasta que se ponga en servicio el KAAN, Turquía planea aumentar el número de F-15 de su fuerza aérea, e incluso se plantea comprar Eurofighter Typhoons.

TAI ha desarrollado con éxito drones de combate y helicópteros, y está proponiendo a países como Pakistán, Malasia, Indonesia, Azerbaiyán y Catar para unirse a sus principales proyectos de desarrollo de defensa, incluido el KAAN, antes conocido como TF-X.

El presidente Erdogan resaltó el vuelo inaugural durante un mitin político –Turquía se prepara para elecciones locales el 31 de marzo- celebrado el mismo día que el primer vuelo, diciendo: «Hemos completado otra fase crítica en nuestro camino para producir nuestro propio avión de combate de quinta generación».

Bell ensaya su nuevo concepto de bancada de motor basculante

Boeing ha ensayado una bancada de motor que no solo bascula, además pliega las palas para lograr una aeronave HSVTOL

Bell es conocido por sus helicópteros, y por sus convertiplanos, como el Osprey o el Valor. Y hace unos años presentó un nuevo concepto de convertiplano, en el que no solo la bancada bascula para realizar una transición de vuelo vertical, como helicóptero, a vuelo horizontal, como avión, sino que además las palas se pliegan, para no limitar la velocidad en vuelo en avance.

Las aeronaves conocidas como convertiplanos tratan de aunar en un solo desarollo lo mejor de los aviones y lo mejor de los helicópteros, permitiendo el vuelo a punto fijo, como en un helicóptero, y pero con la economía de combustible de crucero de un avión. Pero la velocidad de crucero queda limitada por las grandes palas de los rotores.

Cuando la punta de pala alcanza velocidad supersónica la hélice pierde eficiencia, y debido a la combinación de velocidad de rotación de la hélice/rotor más la de traslación de la aeronave, la velocidad de un avión de hélice está limitada. Y debido a que el radio del rotor es mucho mayor que el de una hélice, la velocidad lineal de la punta de pala es mucho mayor, y por tanto el límite de velocidad de vuelo del helicóptero, o del convertiplano, es mucho menor que el de un avión con hélice.

Y esto es lo que pretende solucionar Bell con su «nuevo» concepto, al que los aeromodelistas y volovelistas estarán acostumbrados: una hélice que se abandera y pliega las palas para reducir la resistencia aerodinámica.

Os dejamos el vídeo de los ensayos del concepto de rotor para aeronave de despegue y aterrizaje vertical de alta velocidad (High Speed Vertical Take Off and Landing HSVTOL)

Fuentes: Nota de prensa 1 y Nota de prensa 2