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.

Ha volado el primer avión francés tripulado a hidrógeno

Beyond Aero es una start-up que ha hecho volar recientemente, desde el aeródromo de Gap-Tallard, el primer prototipo de un avión tripulado a hidrógeno en Francia. Previamente, H3 Dynamics había probado sobre suelo francés su drone de carga a hidrógeno.

Ha realizado 8 tomas y despegues y 2 vuelos normales, alcanzado los 2300ft sobre el nivel del mar.

Beyond Aero se ha centrado en el desarrollo del grupo motor, una pila de hidrógeno de 85kW que alimenta un motor eléctrico, y se ha ahorrado el desarrollo desde cero de la célula reutiliznado un ultraligero de la compañía G1, un avión STOL similar al ICP Savannah S y, como este, «inspirado» en el Zenair 701. Y han llamado a su G1 SPYL-XL retrofitado con pila de hidrógeno Bleriot.

La stat-up francesa ha volado su ultraligero STOL de la compañía G1 "retrofitado" con una pila de hidrógeno. Es el 1er avión a hidrógeno francés.

La pila de hidrógeno genera hasta 85kW (115CV) de energía eléctrica. La potencia máxima disponible en el eje del avión es de 60kW (81CV), según la web del fabricante.

El hidrógeno lo almacena en forma gaseosa, en tres depósitos de 340 bares.

Recordamos que el primer avión tripulado a hidrógeno voló en fecha tan temprana como 1955, que en los 80 lo haría el primer avión de aerolínea modificado para volar con hidrógeno, y que en 2009 volaría en España el primer avión tripulado con motor eléctrico y pila de hidrógeno.

vía Nota de Prensa

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.

https://youtu.be/MnLHnXlJrgA?si=R5x57MLJGNK2bZXt

Fuentes: Nota de prensa 1 y Nota de prensa 2

Skyryse One™, el primer helicóptero de serie que se vuela con una sola palanca y una tablet

Desde que comenzamos a hablar de la posibilidad de cabinas con un sólo piloto, del cockpit 3.0, etc, teníamos claro que esta forma de controlar una aeronave iba a llegar antes o después: como si fuera una estacion de tierra de una aeronave no tripulada, pero desde el cockpit.

Una consola con la que introducir y controlar parámetros, y como mucho un joystick para controlar la dirección de vuelo. Pero si se pasó del piloto que controla la aeronave de forma directa, como en los aviones de cable-y-polea, al piloto que introducía comandos que un ordenador interpretaba, como en el famoso fly-by-wire de Airbus, el paso siguiente era claro, y sería el piloto que introduce datos en un ordenador y el ordenador se encarga de todo. Como en un UAV.

En noviembre del año pasado hablábamos de un prototipo de Airbus que ya volaba así. Hoy le toca a una aeronave, ya de serie, de Skyryse y su modelo One.

Skyryse lleva ya un tiempo trabajando en automatismos para helicópteros. Según su CEO y fundador, no tenía sentido en pleno siglo XXI, con todos los avances téncicos que ha habido, seguir volando el helicóptero teniendo que coordinar las dos manos con los dos pies, pudiendo haber formas más sencillas de introducir los comandos que mantienen la aeronave en vuelo. El fin de simplificar los mandos de las aeronaves es, entre otros, reducir la carga del trabajo del piloto, permitiendo que se enfoque en otras tareas del vuelo, y reducir la siniestralidad. Además introduce la protección de la envolvente de vuelo, analizando los comandos del piloto y contrastándolos contra la actitud de la aeronave, condiciones de contorno y límites aplicables.

Además, al ser un sistema FBW, de control digital y con actuadores, se ha reducido al máximo el número de piezas mecánicas que revisar y mantener.

Y de ahí la creación de un sistema operativo propio, SkyOS, y un FBW propio, con sus leyes de control propias, con redundancia triple, y capaz de mantener un vuelo a punto fijo con un solo toque en la pantalla o capaz de detectar un fallo crítico en la aeronave y entrar en autorrotación de manera autónoma. Y además está certificado para IFR.

La aproximación al diseño ha sido progresiva, y han ido comercializando distintas soluciones que se han ido integrando en distintos helicópteros, lo que ha hecho que ganen experiencia real, lejos de los laboratorios y de los ensayos, y que la integración se haya realizado paso a paso.

La aeronave ha sido presentada en Singapre Air Show. Y aunque no lo mencione en la nota de prensa, entendemos que la propia arquitectura del sistema hace posible convertir fácilmente esta aeronave en una opcionalmente tripulada.

Con este control, la experiencia de pilotar un helicóptero sería lo más parecido a lo que se espera que sea volar en una aeronave de la llamada movilidad aérea urbana. Y, además de reducir la carga del piloto y, se espera, hacer el vuelo más seguro, acortaría, simplificaría y abarataría la formación. Y, posiblemente, reduciría la tripulación en cabina de dos a uno.

Os dejamos a continuación una traducción de la Nota de prensa

  • Skyryse One™ es el primer helicóptero de producción del mundo controlado por fly-by-wire y pilotado con un solo joystick.
  • Las reservas para la Primera Edición del Skyryse One abren hoy en Skyryse.com.

La base de los revolucionarios controles es SkyOS™, nuestro sistema operativo propietario que ofrece un control simplificado y un sistema fly-by-wire triplemente redundante independiente de la aeronave.

Ya no es solo un helicóptero, ahora es la aeronave más integrada y simplificada del mundo.

Al reemplazar los controles mecánicos de décadas pasadas y eliminar cientos de puntos potenciales de fallo de la aeronave, Skyryse pudo repensar por completo el diseño de la cabina desde cero para construir algo completamente nuevo.

Es simple, intuitivo y todo lo que necesitas para tener un control completo. ¡Finalmente llegó el vuelo con una sola mano! «

El Skyryse One puede parecer familiar por fuera, pero las similitudes con cualquier otra aeronave terminan ahí. Desde la invención del vuelo vertical, los pilotos han manejado cuatro controles simultáneamente, usando ambas manos y ambos pies solo para mantenerlo en el aire», dijo el Dr. Mark Groden, fundador y CEO de Skyryse. «Hasta hoy».

El sistema altamente automatizado de SkyOS aporta un nuevo nivel de simplicidad y seguridad a la aviación general. Por ejemplo, aquí hay algunas de las muchas características únicas que se encuentran en el Skyryse One:

  • Sistema de Vuelo Fly-By-Wire: Esto no es piloto automático, es un verdadero sistema de control de vuelo de cuatro ejes completo volado con nuestro sistema operativo SkyOS y fly-by-wire.
  • Protección Dinámica del Envolvente: Combinando continuamente las entradas del piloto, las condiciones ambientales, el estado de la aeronave y los parámetros de vuelo para mantenerlo en una envolvente segura, simplemente. El sistema de control de vuelo interactivo y triplemente redundante proporciona un nivel de seguridad en la aviación que generalmente solo se encuentra en aviones de combate y aviones comerciales.
  • Autorrotación Totalmente Automatizada: Skyryse SkyOS reconoce rápidamente una falla de energía y entra automáticamente en una autorrotación, automatizando el planeo, el viraje y el aterrizaje, con el piloto en control.
  • Asistencia en el vuelo a punto fijo: Los helicópteros tradicionales requieren una sincronización compleja de los cuatro controles. Skyryse SkyOS simplifica todo eso, asistiendo a los pilotos manteniendo un vuelo a punto fijo con la simple introducción de un comando a través de su pantalla, (¡sin manos ni pies!).
  • Estabilidad Intrínseca: Debido a que el Skyryse One está continuamente estabilizado por SkyOS, puedes soltar los controles en cualquier momento y la aeronave se mantendrá dentro de una envolvente de vuelo segura.
  • Deslizar para arrancar: Los helicópteros tradicionales también se arrancan a través de un largo procedimiento de arranque en varios pasos. El Skyryse One automatiza todo eso, permitiendo a un piloto iniciar el motor deslizando hacia la derecha en la pantalla.
  • Capacidad IFR: El Skyryse One estará completamente certificado para Reglas de Vuelo por Instrumentos, a la mitad del costo de un helicóptero certificado IFR tradicional.

Skyryse ha eliminado los controles mecánicos complejos y los ha reemplazado con un solo joystick de cuatro ejes que recuerda al que se encuentra en un F-35, gracias a un sistema fly-by-wire completamente integrado y software de control de vuelo. El joystick único se combina con dos pantallas táctiles intuitivas, sin el tradicional conjunto complejo controles e indicadores.

La cabina del Skyryse One pone al piloto completamente al mando, liberándolo de tareas mundanas propensas a errores. El Skyryse One restaura la tranquilidad para simplemente disfrutar del vuelo.

El interior innovador, simple, ergonómico y de alta gama del Skyryse One abre una experiencia revolucionaria para pilotos y sus pasajeros, permitiendo una variedad de actualizaciones de personalización previamente inauditas en la aviación general.

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.