[Podcast] Pilotos anti-incendios en helicóptero, con Jose Luis García

Ahora que estamos en otoño, casi llegando a invierno, es un gran momento para recordar al personal que lucha contra el fuego durante el verano, y de paso defender que se les mantenga durante el resto del año, puesto que es mejor prevenir que curar, porque siempre sale más barato el mantenimiento preventivo que el correctivo.

Para eso tenemos con nosotros a José Luis García, ingeniero y piloto de helicópteros, que nos cuenta cómo nació la vocación, los pasos que dio para llegar a ser piloto anti-incendios y en qué consiste su trabajo, desde el ataque al fuego al transporte de brigadistas. Esperemos que disfrutéis tanto como nosotros dos grabando.

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pd: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast

Airbus controla un helicóptero desde una «tablet», como si de un pequeño drone se tratara

El vuelo del helicóptero es de los más complejos y de los que más se tarda en aprender, en comparación con las aeronaves de ala fija, o del autogiro. Es un vuelo exigente, requiere coordinación… y Airbus ha ensayado lo que ha denominado en su nota de prensa una «nueva interfaz simplificada humano-máquina».

Básicamente viene a ser algo así como manejar una aeronave tripulada igual que se maneja una aeronave no tripulada, como las que se pueden manejar desde un teléfono móvil o una tablet. Algo como lo que hemos descrito en algunas ocasiones cuando hemos hablado de las cabinas con un solo tripulante, que pasaba por integrar este tipo de mandos en las aeronaves. Y que, sin duda, Airbus planea integrar en sus aeronaves de movilidad aérea urbana CityAirbus. Y claro, por qué no, entendemos que en todas las demás, como por ejemplo, cockpits con un solo piloto, como el que prometía Faury para el A350.

El sistema ha sido capaz de operar de forma casi autónoma la aeronave, e incorpora tanto un control de seguridad que permite al piloto retomar el mando de la aeronave, como un sistema que detecta obstáculos y permite calcular rutas alternativas para evitar la colisión. Esto es, incorpora un sistema de «ver y evitar», o sense and avoid, que tanto hemos dicho que será imprescindible en caso de querer integrar drones y/o aeronaves la llamada movilidad aérea avanzada o movilidad aérea urbana en el espacio aéreo con otras aeronaves tripuladas.

Previamente, hace un mes, Airbus había volado un sistema simplificado, destinado según la nota de prensa a su CityAirbus, que pasaba de controlar el vuelo del helicóptero con dos palancas (cíclico y colectivo) más pedales a una sola palanca, con lo que todos los mandos quedaban centralizados en uno sólo, que distribuye a cada mando las órdenes necesarias, pero introducidas a través de una única palanca.

Este tipo de sistemas busca maximizar la seguridad en vuelo, y reducir los riesgos, mejorando la seguridad, cosa que como ingeniero me fascina. Como piloto, la sensación es que todo esto hará el volar mucho más aburido…

Vamos con las notas de prensa:

Al alcance de tus dedos: Airbus vuela un helicóptero completamente automatizado con una tableta.

Airbus ha probado con éxito una nueva interfaz hombre-máquina (HMI) simplificada junto con funciones autónomas avanzadas a través de un proyecto llamado Vertex. Estas tecnologías, desarrolladas por Airbus UpNext, están controladas por una tableta con pantalla táctil y tienen como objetivo simplificar la preparación y gestión de misiones, reducir la carga de trabajo de los pilotos de helicópteros y aumentar aún más la seguridad.

El Airbus Helicopters’ FlightLab voló completamente automatizado desde el carreteo: carrteo, despegue, crucero, aproximación y aterrizaje fueron realizados mediante comandos en la tablet, durante un vuelo de prueba de una hora siguiendo una ruta predefinida. Durante este vuelo, el piloto supervisó el sistema que es capaz de detectar obstáculos imprevistos y recalcular automáticamente una ruta de vuelo segura. Si es necesario, el piloto puede anular fácilmente los controles a través de la tableta y reanudar la misión posteriormente. El período de prueba de vuelo se llevó a cabo desde el 27 de octubre hasta el 22 de noviembre en las instalaciones de Airbus Helicopters en Marignane, Francia.

Esta exitosa demostración de un vuelo completamente autónomo desde el despegue hasta el aterrizaje es un gran paso hacia la reducción de la carga de trabajo de los pilotos y la interfaz hombre-máquina simplificada que el equipo de Movilidad Urbana Aérea de Airbus tiene la intención de implementar en CityAirbus NextGen. También podría tener aplicaciones inmediatas para helicópteros en vuelos a baja altura cerca de obstáculos gracias a la información proporcionada por los lidars a bordo.

Michael Augello, CEO de Airbus UpNext

Airbus Helicopters continuará desarrollando las diferentes tecnologías que componen Vertex: sensores y algoritmos basados en visión para la conciencia situacional y detección de obstáculos; fly-by-wire para un piloto automático mejorado; y una interfaz avanzada hombre-máquina, en forma de pantalla táctil y visor montado en la cabeza, para el monitoreo y control en vuelo.

Airbus Helicopters pionera en volar con mandos amigables para eVTOLs.

El FlightLab de Airbus Helicopters ha probado con éxito un sistema de control de vuelo eléctrico en preparación de una nueva interfaz hombre-máquina (HMI) que equipará CityAirbus NextGen, el prototipo de eVTOL de Airbus. Este hito representa un paso importante hacia una nueva generación de aeronaves de movilidad aérea urbana eléctrica.

Los controles del piloto se han simplificado considerablemente gracias a la asistencia de pilotaje mejorada proporcionada por el sistema de control de vuelo eléctrico. Por primera vez en la industria de los helicópteros, una única palanca de control reemplaza a los tres controles convencionales del piloto (cíclico, pedales, colectivo) y es capaz de controlar todos los ejes de la aeronave. Utilizando la palanca única, el piloto puede realizar todas las maniobras: despegue y aterrizaje, ascenso, descenso, aceleración, desaceleración, giro y aproximación.

La palanca única ocupa menos espacio, ofrece una mejor visibilidad al piloto y se combina con una HMI revisada que utiliza pantallas simples, proporcionando una selección de información específicamente adaptada a los eVTOL.

Desde el principio, diseñamos este sistema teniendo en cuenta todos los parámetros de certificación, ya que será un gran avance en la validación del diseño de nuestro eVTOL de movilidad aérea urbana, CityAirbus NextGen. La ventaja de un sistema de control de vuelo eléctrico es enorme, especialmente cuando se trata de reducir la carga de trabajo del piloto y, en última instancia, mejorar la seguridad de la misión. También es un gran ejemplo de cómo nuestros demostradores se utilizan para madurar los bloques tecnológicos necesarios para preparar el futuro del vuelo vertical.

Tomasz Krysinski, Jefe de Investigación e Innovación en Airbus Helicopters

Después del éxito de la campaña de pruebas de vuelo, Airbus Helicopters está trabajando en finalizar los detalles de este nuevo sistema antes de realizar nuevas pruebas en el marco de Vertex, un proyecto realizado en colaboración con Airbus UpNext que avanzará aún más en la autonomía al gestionar la navegación y simplificar la preparación de misiones.

Airbus ha sido uno de los pioneros en explorar cómo la propulsión eléctrica puede ayudar a impulsar el desarrollo de nuevos tipos de vehículos aéreos. En septiembre de 2021, la compañía presentó su prototipo de eVTOL totalmente eléctrico, CityAirbus NextGen. Airbus está desarrollando una solución avanzada de movilidad aérea con eVTOLs, no solo para ofrecer un nuevo servicio de movilidad, sino también como un paso importante en su misión de reducir las emisiones en la aviación en toda su gama de productos.

Rotor completa la campaña de ensayos de vuelo su helicóptero no tripulado y autónomo

Desde que habláramos por primera vez de un helióptero autónomo allá por 2009 hasta hace casi exáctamente un año hablábamos de 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).

Trece años después la tecnología sigue avanzando, y sigue siendo una promesa de futuro. Aunque parece que cada vez más realista. Hoy toca Robinson 22 de Rotor, que busca desarrollar una aeronave VTOL (de despegue y aterrizaje vertical) con una carga de pago de 550kg para labores anti-incendios, agrícolas, entrega de material en zonas peligrosas, ayuda humanitaria o aerotaxi como solución de movilidad aérea avanzada. Además, pretende que en 2024 esté certificada y pueda entrar en servicio realizando labores comerciales SIN personas a bordo (es decir, todas las que hemos descrito, menos las de aerotaxi). La certificación para vuelos con pasajeros se espera para más tarde.

Como comentarios personales, la utilidad como antiincendios parece limitada, por la carga útil, mientras que en el mercado de la movilidad aérea avanzada (o movilidad aérea urbana )podría tener sentido, e incluso ser relativamente económica, en comparación con los desarrollos de otros competidores, al partir de una aeronave ya certificada, y que «sólo» necesita un suplemento de certificado de tipo para su sistema autónomo no tripulado. Por cierto, también nos deja una pista del coste que tendrían estas aeronaves llamadas a solventar los problemas de congestión de tráfico en las ciudades… al menos a los bolsillos con mayor poder adquisitivo. Eso sí, con una tecnología probada, viable, y con una autonomía hasta ahora inalcanzable por las soluciones eléctricas.

Nota de prensa de Rotor

Rotor Technologies, Inc., desarrollador de aeronaves autónomas de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), ha completado la primera campaña de pruebas de vuelo sin tripulación de un helicóptero civil a escala real.

La campaña se realizó con dos helicópteros autónomos Rotor R220Y. El R220Y es una plataforma experimental basada en el popular helicóptero Robinson R22 de dos plazas, con todas las funciones del helicóptero automatizadas por la tecnología de Rotor.

Dos R220Y han registrado más de 20 horas de vuelo y más de 80 horas de funcionamiento del motor durante la campaña de ensayos. Estos vuelos demostraron con éxito los sistemas de control de vuelo de Rotor, los modos autónomos de vuelo a punto fijo y velocidad, y los sistemas ver-y-evitar basados en visión artificial. La campaña también desarrolló la capacidad de vuelo a larga distancia de la aeronave a través de pruebas en vuelo de equipos de radio de largo alcance y enlaces de comunicación móvil LTE, aunque todos los vuelos se realizaron dentro de un radio limitado y en línea de visión directa de una estación de control terrestre.

Este es un hito importante hacia el vuelo completamente autónomo y una prueba de nuestra capacidad para desarrollar una autonomía que sea segura y confiable para operaciones de utilidad y pasajeros. Nuestro sistema de piloto de IA ya es de nivel experto en tareas como el control de vuelo de precisión y la navegación en condiciones de baja visibilidad, y estamos aumentando sus capacidades cada día.

Dr. Héctor Xu, fundador y CEO de Rotor

Cuando el sistema autónomo se desactiva, el helicóptero no requiere de un piloto a bordo, y puede ser controlado remotamente.

Estamos emocionados de ver los helicópteros Robinson utilizados por Rotor como plataforma para la innovación. Creemos que nuestra experiencia en vuelo y capacidad de fabricación posicionará a Robinson como un jugador clave en la próxima generación de aviación VTOL.

David Smith, Vicepresidente de Operaciones de Robinson

El siguiente paso

Rotor está comercializando su tecnología de autonomía con el desarrollo del R550X, un helicóptero utilitario no tripulado basado en el Robinson R44 Raven II. El R550X contará con una capacidad de carga útil de 1.212 libras (550 kg) y más de tres horas de autonomía. El R550X está diseñado para realizar operaciones peligrosas como lucha contra incendios, fumigación de cultivos, construcción, ayuda humanitaria y entrega remota de carga sin poner en riesgo la vida de los pilotos.

Estamos llevando al mercado comercial el VTOL no tripulado de mayor capacidad de carga disponible en el mundo. Estamos tomando toda la tecnología que hemos desarrollado en el R220Y y la estamos colocando en una plataforma similar, e incluso más capaz. Estamos trabajando con un grupo de socios cercanos para poner el R550X en operación con fines de lucro en 2024. Ninguna otra compañía se acerca a realizar operaciones comerciales con un helicóptero autónomo de este tamaño.

Ben Frank, Director Comercial de Rotor

Además del R550X, Rotor está avanzando hacia la certificación de la tecnología para vuelos de pasajeros. Los helicópteros autónomos de pasajeros tienen el potencial de popularizar el transporte regional rápido y conveniente, que actualmente solo está disponible para VIP. Con la mayor seguridad y eficiencia que ofrece la autonomía, el trayecto de 200 millas entre Nueva York y Boston podría completarse en aproximadamente 90 minutos sin necesidad de transitar por zonas congestionadas.

Sikorsky presenta el prototipo RAIDER X para el programa FARA del Ejército de Estados Unidos

El prototipo RAIDER X fue presentado en la conferencia anual AUSA 2023.

La conferencia anual de la Asociación del Ejército de Estados Unidos (AUSA) 2023 se convirtió en el lugar donde Sikorsky finalmente reveló fotos de su proyecto para el Future Attack Reconnaissance Aircraft (FARA) del Ejército de Estados Unidos.

El programa FARA tiene como objetivo adquirir la próxima generación de helicópteros de reconocimiento, que ocuparán el lugar del retirado OH-58D Kiowa Warrior. El RAIDER X de Sikorsky compite contra el Bell 360 Invictus, tras el abandono del FARA por parte de Boeing, AVX/L3 Harris y Karem.

El RAIDER X es heredero de los resultados obtenidos con los programas S-97 y X2.

Durante el desarrollo, se hizo hincapié en el enfoque de Sistemas Abiertos Modulares (MOSA, por sus siglas en inglés) del Ejército de Estados Unidos para permitir futuras actualizaciones en la arquitectura del sistema.

Sikorsky dice que prototipo del RAIDER X está completo en un 98%, ya que la aeronave espera la finalización del Programa de Turbina de Motor Mejorado GE T901 (ITEP, por sus siglas en inglés). Con el nuevo motor programado para finalizarse a finales de este mes, el primer vuelo está programado para antes del cuarto trimestre de 2024.

Ingenuity, el helicóptero que vuela en Marte, perdió un instrumento, y fue reemplazado por un parche informático

Hace dos años recogíamos en estas páginas el primer vuelo de una aeronave en una atmósfera distinta a la terrestre. Se trataba del helicóptero Ingenuity en la atmósfera marciana, que ya ha realizado más de 50 vuelos en estos dos años en la atmósfera marciana, ¡a pesar de estar pensado para cinco vuelos a realizar en 30 días!

También explicábamos entonces los problemas de volar en otro planeta y otra atmósfera.

Unos eran de diseño, pues todo lo que se conoce de aerodinámica ha sido desarrollado para la gravedad terrestre y para la densidad de la atmósfera terrestre, y en marte tenemos mucha menos gravedad y muchísima menos densidad atmosférica, lo que hace que a pesar del pequeño peso del helicóptero hagan falta unas palas de un diámetro considerable y que giren a mucha velocidad. La gravedad de Marte es entorno a un tercio de la de la Tierra (3.72m/s² frente a los 9.81m/s²), lo que hace que los 1.8kg de masa pesen menos allí que aquí. Sin embargo ¡la densidad de la atmósfera es de un 1% la de nuestro planeta (~0.01kg /m3 frente a los 1.225kg/m3)!.

Los otros tenían que ver con la navegación. Podríamos pensar que este helicóptero se trata de un pequeño drone, y todos sabemos lo sencillo que es volar un drone en la Tierra… pero tenemos que tener en cuenta que en Marte no hay un sistema de navegación por satélite, así que sería como un drone terrestre de vuelo totalmente manual. Pero debido al retraso con el que llegan las órdenes al Planeta Rojo, no se puede volar en manual, y requiere que las cámaras de visión artificial, los sensores de altitud y el piloto automático sean capaz de seguir de forma autónoma el vuelo pre-programado y enviado desde la tierra.

El inclinómetro sólo se utiliza antes de despegar, y básicamente es el que dice al resto de los instrumentos dónde está la horizontal. Una vez establecida la posición horizontal, la aeronave puede volar con seguridad. ¿Habéis volado algún drone y lo habéis calibrado poniéndolo en plano para que sepa exactamente cuál es la horizontal? Pues lo mismo y de forma automática. Gracias a ésto, saben que el altímetro láser está midiendo exactamente a la vertical, por ejemplo.

Pero el año pasado se quedó sin inclininómetro, y nos quedó pendiente contaros cómo lo han hecho para que el helicóptero siga funcionando hasta completar más de cincuenta vuelos.

La solución vino de un ingenioso parche informático.

Los «IMU», los inerciales, vamos, son acelerómetros que se utilizan en la navegación inercial del Ingenuity. Éstos miden aceleraciones, e integrando una aceleración se obtiene una velocidad, por lo que se puede saber a qué velocidad vuela, e integrando una velocidad se obtiene una distancia, y por tanto una posición. Estos inerciales, combinados con el altímetro láser y con las cámaras son los que permiten volar de forma controlada y segura en ausencia de otros medios de navegación.

El parche, simplemente, ha permitido utilizar los datos provenientes de estos inerciales para suplir el inclinómetro. ¿Que no es lo suyo? Cierto. ¿Que no es tan exacto? También. ¿Que funciona y ha permitido prolongar la vida del helicóptero marciano más allá de lo previsto? Es un hecho.