¿Recordais a Rotor Technologies? Fueron noticia aquí en el blog por dronizar helicópteros ya existentes, ahorrando los costes de desarrollo de la célula y centrarse tan solo en el desarrollo del software necesario para el control de un helicóptero conocido y de probada eficacia y fiabilidad, como son los Robinson. Y este martes 13 de agosto ha anunciado dos nuevos vehículos aéreos no tripulados (UAV) —ambos basados en el Robinson 44— con las primeras entregas a cliente para el 2025 por menos de 1M$:
Airtruck, un UAV utilitario con unos 500kg capacidad de carga (850k$)
Sprayhawk, un UAV agrícola con capacidad de más de 400 litros (990k$)
Ambos tienen un peso máximo de despegue de 1135kg, lo que los convierte en los drones civiles más grandes (con mayor masa) del mundo, orientados a la construcción y al mundo agrícola, respectivamente.
Rotor y Robinson han colaborado en el desarrollo y la certificación; las dos compañías mostraron un prototipo estático de preproducción del Airtruck, anteriormente conocido como R550X, del que os hablamos aquí, en HeliExpo a principios de este año.
Con la presentación del Airtruck y el Sprayhawk, estamos emocionados de traer la fabricación de drones de vuelta a los Estados Unidos, siendo más grandes, audaces e innovadores que nuestra competencia global. Estos dos helicópteros tienen una capacidad sin precedentes que será transformadora para los operadores de drones, quienes durante muchos años han deseado tiempos de vuelo más largos y mayores cargas útiles. Hector Xu, CEO de Rotor
Creemos que el Sprayhawk y el Airtruck son el camino correcto para los agricultores estadounidenses, los aplicadores aéreos y las industrias de la construcción y la logística. Muchos de los drones en el mercado hoy en día probablemente no resistirán la prueba del tiempo. La necesidad de aviones más grandes y confiables es clara, y nuestro nuevo lema, ‘Drones grandes para trabajos difíciles’, mostrará al mundo que hablamos en serio. Ben Frank. Director Comercial de Rotor
Desde que habláramos por primera vez de un helióptero autónomo allá por 2009 hasta 2022 en el que comentábamos los vuelos autónomos de Sikorsky con su Black Hawk, hemos hablado en numerosas ocasiones de esta tecnología, incluso capaz de aterrizar en plataformas móviles, que promete revolucionar las tareas de las 3D: dull, dangerous and dirty. Esto es, misiones largas y aburridas (vigilancia, peinar zonas en misiones de búsqueda), peligrosas (un espacio aéreo especialmente disputado y sobre el que no se tiene superioridad aérea o hay exceso de misiles anti aéreos sin neutralizar o antiincendios) y sucias (guerra NBQ – Nuclear Bacteriológica Química).
En el más rápido —del tradiconal más rápido, más alto, más lejos— los helicópteros se han visto limitados por su propia forma de lograr sustentación: el rotor dando vueltas. Como hemos explicado en otras ocasiones, el hecho de que la velocidad de la punta de pala sea la resultante de componer la velocidad de rotación del helicóptero más la de translación, hace que sea en la punta de pala donde se alcance antes el Mach de diverencia, y portanto el límite de velocidad horizontal de vuelo.
Por mucho que se mejoren las puntas de pala de los helicópteros, la velocidad de vuelo estará siempre limitada por una cota superior, marcada por el momento en el que la punta de pala alcanza velocidades supersónicas. El ala embrionaria del helicóptero compuesto descarga al rotor en su trabajo de proporcionar sustentación, permitiéndole girar más lento, y así aumentando la velocidad de avance que puede alcanzar el helicóptero compuesto, impulsado por las hélices «de avión» que monta.
Aunque hay que tener cuidado con la integración del ala y el flujo del rotor, puesto que el ala no solo tendrá la corriente de aire que le incide por el vuelo en avance, sino que quedará sumergida en el flujo de aire descendente del rotor. Y poner atención al diseño para vuelo a punto fijo, pues en ese caso el ala «estorba».
Trabajando la punta de pala del rotor, como se hizo con el Lynx, el helicóptero convencional más rápido alcanzó los 401km/h. Los helicópteros compuestos alcanzan velocidades algo superiores, como el X2 (481km/h) y el X3 (472km/h, alcanzó 483 en un picado somero), y ahora el RACER, habituales en este blog.
El RACER, desarrollado como proyecto del Clean Sky 2, ya había alcanzado los 400km/h. En esta ocasión, los 420km/h se han obtenido en vuelo de crucero, no como velocidad punta.
El demostrador de helicóptero de alta velocidad Racer de Airbus, desarrollado en el marco del proyecto europeo de investigación Clean Sky 2, ha alcanzado su objetivo de velocidad de crucero rápido de 407 km/h (220 kts). El 21 de junio, menos de dos meses después de su primer vuelo, el demostrador Racer superó su objetivo de velocidad de crucero de 407 km/h (220 kts) al alcanzar los 420 km/h (227 kts) en su configuración inicial. En sólo siete vuelos y unas nueve horas de pruebas en vuelo, se ha abierto casi toda la envolvente de vuelo.
Este logro en tan corto espacio de tiempo es realmente un testimonio del duro trabajo de nuestros 40 socios en 13 países europeos para llevar toda esta innovación al vuelo. Además de su rendimiento, el comportamiento aerodinámico y la estabilidad del avión son prometedores. Todos esperamos con impaciencia la siguiente fase de ensayos en vuelo, especialmente el modo ecológico, que nos permitirá apagar un motor en vuelo de avance, reduciendo así el consumo de combustible y las emisiones de CO2
Bruno Even, CEO de Airbus Helicopters.
La tripulación de ensayos de vuelo estaba formada por Hervé Jammayrac, piloto jefe de pruebas de vuelo, Dominique Fournier, ingeniero de pruebas de vuelo, y Christophe Skorlic, ingeniero de pruebas de vuelo. La próxima fase de las pruebas de vuelo se centrará en las operaciones con un solo motor y en la finalización de la envolvente de vuelo.
Optimizado para una velocidad de crucero de más de 400 km/h, el demostrador Racer pretende lograr la mejor relación entre velocidad, rentabilidad y rendimiento de la misión. El Racer también apunta a una reducción del consumo de combustible de alrededor del 20%, en comparación con los helicópteros de la generación actual en la misma categoría de peso máximo de despegue, gracias a la optimización aerodinámica y a un innovador sistema de propulsión de modo ecológico. Desarrollado con Safran Helicopter Engines, el sistema eco-mode híbrido-eléctrico permite que uno de los dos motores Aneto-1X se detenga durante el vuelo de crucero, contribuyendo así a reducir las emisiones de CO2. El Racer también pretende demostrar cómo su particular arquitectura puede contribuir a reducir su huella acústica operativa.
Hiller había construido y probado recientemente el helicóptero XH-44 y buscó consultar con Douglas las perspectivas para crear la primera fábrica de helicópteros de la costa oeste.
Douglas asignó a Bruce Del Mar, uno de sus prometedores jóvenes ingenieros, para que se reuniera con Hiller y revisara sus diseños. Los encuentros entre los dos fueron breves, pero marcaron la intersección de dos notables carreras en la aviación.
Del Mar tenía una conexión con el norte de California, ya que se graduó en Ingeniería Mecánica en la Universidad de Berkeley en 1937. Pasó varias vacaciones trabajando para Donald Douglas y rápidamente aceptó un puesto de tiempo completo en Douglas Aircraft Company después de graduarse. Los primeros proyectos de Del Mar fue ayudar en los ensayos y la certificación del avión de pasajeros DC-3, pero rápidamente asumió mayores responsabilidades en el siguiente proyecto de Douglas, el cuatrimotor DC-4.
Diseñado como un sucesor más grande, más rápido y más potente del caballo de batalla DC-3/C-47, el nuevo Douglas estaba diseñado para operar a altitudes demasiado altas para que los humanos respiren con seguridad. A Del Mar se le asignó la tarea de liderar el desarrollo de un sistema de presurización y climatización que permitiría tanto a los pasajeros como a la tripulación volar cómodamente en mangas de camisa a altitudes de hasta 22 000 pies. Aunque los aviones presurizados se habían construido antes, el DC-4 sería el primer avión de pasajeros presurizado en ver una producción a gran escala. El innovador sistema de presurización de la cabina desarrollado por el equipo de Del Mar tuvo mucho éxito, y las regalías de las patentes, compartidas por Douglas con sus ingenieros como política, ayudaron a que Del Mar estableciera su propio laboratorio de diseño.
En 1952, Del Mar terminó una relación de 15 años con Douglas Aircraft Company y fundó Del Mar Engineering Laboratories. Del Mar Engineering se convirtió en un centro de diseño y fabricación para una variedad de productos de nicho. La compañía logró un éxito notable en la construcción de blancos remolcados para su uso en ejercicios de entrenamiento militar, lo que condujo a la construcción de una nueva fábrica en los límites con el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles.
DH-1
Su primer helicóptero due el DH-1, un pequeño monoplaza, que daría pie a desarrollar una versión de entrenamiento anclada a tierra.
Helicóptero cautivo Del Mar
A principios de la década de 1960, la demanda de entrenamiento para pilotos de helicópteros militares había crecido dramáticamente. Del Mar respondió con una solución innovadora: El Del Mar DH-2 Whirlymite. Sorprendentemente, aunque el DH-2 fue diseñado para la misión de entrenamiento, solo llevaba un estudiante piloto. Podría entrar dentro de la categoría de esos simuladores que son aviones diseñados para no volar, una solución de diseño similar al helicóptero cautivo de Cicaré.
Para la mayoría de las misiones, el pequeño DH 2, estaría unido a una gran plataforma, tipo aerodeslizador, debajo de él. Los gases de escape del motor del helicóptero se desviaban a la plataforma flotante, que estaba encadenada al suelo. El estudiante piloto podía entonces volar solo de manera segura, capaz de practicar maniobras básicas, como el vuelo estacionario, sin riesgo de estrellar la aeronave. Se construyeron cinco DH-2 y se entregaron a los militares como entrenadores.
DH-2 en acción
El DH-2, en su versión no cautiva, se empleó más ampliamente como un objetivo aéreo no tripulado, operado a distancia, para experimentos en artillería aérea. El DH-2 básico fue modificado para operación controlada por radio, y la estructura fue envuelta en una carcasa que tenía forma de helicóptero Bell UH-1 “Huey” escala 7/16. Estaba equipado con sensores capaces de detectar impactos de fuego de armas pequeñas. Después los helicópteros volaron en una serie de pruebas para predecir la capacidad de un helicóptero de tamaño para operar con éxito en un entorno hostil.
DH-2 como blanco aéreo
La última evolución de los helicópteros Del Mar fue el DH-20 de rotor en tándem. Concebido como un helicóptero de evacuación médica super-portátil, y plegable, el DH-20 estaba propulsado por dos motores de turbina y diseñado para transportar un piloto y dos pasajeros, o un piloto y un pasajero en una litera. El helicóptero podía plegarse para el transporte terrestre, marítimo o aéreo, y podía operar en zonas de aterrizaje mucho más pequeñas y confinadas que un helicóptero tradicional. Sin embargo, a medida que continuaron las pruebas del DH-20, la necesidad de una aeronave para tales misiones disminuyó, y la disponibilidad de helicópteros MEDEVAC convencionales aumentó, así que la aeronave nunca se puso en producción ni voló operativamente.
Aunque el DH-20 fue el último helicóptero diseñado por Del Mar Engineering, la empresa siguió creciendo como un fabricante cada vez más capaz, de maquinaria altamente especializada.
A fines de la década de 1960, Del Mar comenzó la producción de elevadores hidráulicos de alta capacidad, capaces de mover cargas útiles de varias toneladas con una precisión sin precedentes. Estos ascensores resultaron particularmente útiles para el programa espacial de Estados Unidos; se utilizaba un conjunto de tres de ellos para levantar con precisión el transbordador espacial de la NASA para ubicarlo sobre su avión de transporte Boeing 747. También se utilizan para mover satélites y componentes de vehículos en toda la industria espacial.
Hoy, Del Mar Engineering y una compañía hermana, Del Mar Avionics, están ubicadas en una instalación en Irvine, California, construida originalmente para fabricar alas para el Concorde. El enfoque principal de la compañía se ha desplazado hacia los dispositivos de monitorización médica, pero se reservaron un lugar escondido entre sus oficinas y plantas de producción para preservar su historia. Hermosamente restaurados por un grupo de ingenieros veteranos de Del Mar, un DH-2 y el único DH-20 jamás construido estaban en exhibición para el afortunado personal, los clientes y otros visitantes. Ambos fueron donados y entregados hace unos 10 años a Hiller Aviation Museum.
Los marines estadounidenses que volaban un helicóptero de carga pesada CH-53K King Stallion transportaron un fuselaje F-35C Lightning II desde la Integrated Test Force at Patuxent River (Pax ITF) a una unidad de la US Navy ubicada en Joint Base McGuire-Dix-Lakehurst, Nueva Jersey, el 24 de abril de 2024.
Un aviador Escuadrón de Pruebas y Evaluación 1 (VMX-1) pilotó el helicóptero más potente del Departamento de Defensa que transportó el fuselaje de un avión inoperativo, que no tenía sistemas de misión ni motores, ni equipo adicional, hasta el Departamento de Prototips Fabricación y Pruebas (PMT) de la Naval Air Warfare Center Aircraft Division (NAWCAD) en Lakehurst para su uso en futuros ensayos de sistemas de recuperación de emergencia. En ese traslado tuvo que recibir combustible de un KC-130.
RACER, la evolución natural del Airbus X3, Un helicóptero compuesto, que como ya sabrán los asiduos lectores del blog, no es más que un helicóptero al que se le incorporan unas alas embrionarias y unas hélices, para lograr superar la velocidad máxima de un helicóptero convencional, limitada por la combinación de velocidades de avance y de rotación del rotor.
El RACER por dentro
En un helicóptero todos los movimientos que puede hacer dependen del rotor, que también proporciona la sustentación, y de la inclinación del mismo. Por otro lado las alas rotatorias, como las hélices, dejan de funcionar adecuadamente cuando se alcanza en ellas velocidades supersónicas en sus puntas. En un helicóptero en vuelo de avance la limitación vendrá dada por la pala que se encuentre avanzando, perpendicular a la velocidad de avance, pues la velocidad lineal en ella será la velocidad de rotación del rotor multiplicada por el radio del mismo más la velocidad de avance. Por tanto, por mucho que se mejoren las puntas de pala de los helicópteros, la velocidad de vuelo estará siempre limitada por una cota superior. El ala embrionaria descarga al rotor en su trabajo de proporcionar sustentación, permitiéndole girar más lento, y así aumentando la velocidad de avance que puede alcanzar el helicóptero compuesto, impulsado por las hélices «de avión» que monta.
Aunque hay que tener cuidado con la integración del ala y el flujo del rotor, puesto que el ala no solo tendrá la corriente de aire que le incide por el vuelo en avance, sino que quedará sumergida en el flujo de aire descendente del rotor.
¿Cómo de rápidos pueden ser los helicópteros compuestos? El helicóptero convencional más rápido es el Lynx, con 401km/h. Después el X2, con 481 km/h y seguido del X3 de Airbus en 487 km/h durante un breve picado, 472 km/h en vuelo recto y nivelado. Y veremos qué se puede conseguir con el RACER, que es un desarrollo dentro del programa Clean Sky2, y del que sólo sabemos que está optimizado para volar a más de 40km/h.
El demostrador Racer de Airbus Helicopters, desarrollado en el proyecto marco europeo de investigación Clean Sky 2, ha realizado su primer vuelo, en Marignane. La aeronave voló durante aproximadamente 30 minutos, permitiendo al equipo de pruebas de vuelo verificar el comportamiento general de la aeronave.
Este hito importante marca el inicio de la campaña de vuelo que durará dos años y tendrá como objetivo abrir progresivamente el sobre de vuelo de la aeronave y demostrar sus capacidades de alta velocidad.
«Con sus 90 patentes, Racer es el ejemplo perfecto del nivel de innovación que se puede lograr cuando los socios europeos se unen. Este primer vuelo es un momento de orgullo para Airbus Helicopters y para nuestros 40 socios en 13 países», dijo Bruno Even, CEO de Airbus Helicopters. «Espero con interés ver a este demostrador pionero en capacidades de alta velocidad y desarrollar el sistema eco-mode que contribuirá a reducir el consumo de combustible», agregó.
Optimizado para una velocidad de crucero de más de 400 km/h, el demostrador Racer tiene como objetivo lograr el mejor equilibrio entre velocidad, eficiencia en costos y rendimiento de la misión. El Racer también apunta a reducir el consumo de combustible en alrededor del 20%, en comparación con los helicópteros de la misma clase de generación actual, gracias a la optimización aerodinámica y un innovador sistema de propulsión eco-mode. Desarrollado con Safran Helicopter Engines, el sistema híbrido-eléctrico eco-mode permite pausar uno de los dos motores Aneto-1X durante el vuelo de crucero, contribuyendo así a la reducción de las emisiones de CO2. El Racer también tiene como objetivo demostrar cómo su arquitectura particular puede contribuir a reducir su huella acústica operativa.
El Racer se basa en la configuración aerodinámica validada por el demostrador de tecnología Airbus Helicopters X3 que, en 2013, rompió el récord de velocidad y empujó los límites para un helicóptero al alcanzar los 472 km/h. Mientras que el objetivo del X3 era validar la arquitectura compuesta, combinando alas fijas para un ascenso eficiente en energía, rotores laterales para una propulsión eficiente en energía y un rotor principal que proporciona una capacidad de vuelo VTOL eficiente en energía, el Racer tiene como objetivo llevar la fórmula compuesta más cerca de una configuración operativa y ofrecer capacidades incrementadas para ciertas misiones para las cuales la alta velocidad puede ser una verdadera ventaja.
