La velocidad aerodinámica y el rendimiento coinciden con aviones pequeños, helicóptero, vehículos aéreos no tripulados y helicópteros.
De momento no tenemos más información, intentaremos conseguirla…
helicópteros
Wagner Aerocar: coche-que-vuela-helicóptero de los 60
Un vídeo de Alejandro Irausquin en Facebook nos puso sobre la pista de este helicóptero-coche. ¡Vamos a por él!
Helikopter Technik Wagner, formada por Josef Wagner, diseñó una serie de helicópteros durante la década de 1960. Los primeros prototipos eran máquinas bastante rudimentarias, pensadas para ensayar y pulir el concepto de helicóptero con rotores contrarrotatorios coaxiales.
Wagner produjo los helicópteros “sin par” (por los rotores contrarrotatorios). Básicamente chasis tubular que lleva el motor y el sistema de rotores, que podía ser carenado de muchas formas distintas, instalando una variedad de cabinas o equipos para cumplir diferentes funciones.
Los prototipos del Sky-Trac 1 (D-HAJE) y Sky-Trac 3 (D-HAJI) se exhibieron públicamente por primera vez en el Salón Aeronáutico de Hannover en mayo de 1966, habiendo volado el primero por primera vez en julio de 1965. Ambos estaban animados por motores de pistón Franklin. El Sky-Trac 1 era un monoplaza, cuyo carenado sólo cubría la cabina, siendo la parte trasera abierta. El Sky-Trac 3 un triplaza totalmente carenado, a excepción de la zona del motor, situada tras el mástil de los rotores. El Sky-Trac 3 podia levantar cargas que igualaban su masa, 700 kg. La cabina, modular como ya se ha comentado, podía acomodar una camilla y un asistente médico además del piloto, o tres pasajeros, o ser cabinado para uso agrícola y equiparse con barras rociadoras y una cisterna para 650 litros de productos químicos líquidos.
Los Sky-Trac, en general, y al no necesitar rotor de cola, eran diseños muy compactos.
A partir de estos helicópteros, desarrollaría el Rotorcar III. Basado en la modularidad que se ha descrito, convirtió uno de sus diseños biplaza en un helicóptero-coche, con cuatro pequeñas ruedas, totalmente carenado y con una cola en la que montaba un timón, y dos de las ruedas. La cola daba al piloto mando aerodinámico para virar en vuelo de avance.
El Rotocar III se convirtió en el Aerocar, cuyo prototipo voló en 1965. Construyó un prototipo (D-HAGU), propulsado por un motor Franklin 6AS-335-B de 260 hp. Seguía con el sistema de rotores coaxiales contrarrotatorios, pero estaba totalmente fuselado y tenía doble cola. Tenía una cabina de 4 asientos, dos colas y cuatro ruedas de carretera accionadas hidráulicamente desde el motor Oredon IV montado detrás del pilón del rotor. Llegaría a estar motorizado por un turboeje de la compañía francesa Turbomeca.
Después de un extenso trabajo de desarrollo, los diseños de Wagner pasaron a una nueva empresa, Helikopter Technik Munchen (HTM) en 1971.
HTM abandonó el Aerocar, pero continuó con el desarrollo de los helicópteros. Construyó un nuevo prototipo, el FJ-Sky-Trac (D-HHTM), en configuración biplaza, como helicóptero utilitario con motor Lycoming IO-540 de 260 CV. Todavía tenía el sistema de rotor coaxial, pero se rediseñó ampliamente para adaptarse al nuevo diseño del motor y la cabina.
Después, HTM pasó a construir dos ejemplos del HTM Skyrider (D-HTMS y D-HHTF) que volvieron a la configuración del Sky-Trac con una cabina de cuatro asientos y una carena completamente cerrada. El Skyrider era una máquina atractiva con un tren de aterrizaje de patín y cola en V, que comenzó las pruebas de vuelo el 21 de febrero de 1974.
Desafortunadamente, HTM se vio obligado a abandonar los desarrollos por falta de fondos.
Y ya sabéis, si os ha gustado la entrada, ¡seguidnos!
Fuentes
- Aviastar [-1-], [-2-] y [-3-]
- Wagner Group
- AirWarRu
- Retrofuturism
CH53K realiza ensayo de carga en eslinga con un F35C
Una célula del F-35C Lightning II, no aeronavegable, ha «volado» en eslinga como parte de la certificación de carga externa del CH-53K King Stallion, el 13 de diciembre de 2022, en la Estación Aérea Naval Patuxent River, Maryland.
Es la estructura es del primer F-35C, variante para portaaviones, un antiguo avión de ensayos de vuelo de desarrollo, que se encontraba en la unidad de ensayos de Patuxent River, F-35 Integrated Test Force (ITF). Los equipos de prueba de la ITF colaboraron con el Escuadrón Uno de Evaluación y Pruebas Operativas de la Marina (VMX-1) y un equipo de apoyo de helicópteros de la Marina, con el Batallón de Logística de Combate (CLB) 24, Regimiento de Logística de Combate 2, 2º Grupo de Logística Marina para realizar el ensayo, para el que fue necesario realizar un centrado de la carga, correcta instalación de eslingas y aparejo de izado, y posterior izado.
Video de la Marina de los EE. UU. por Dane Wiedmann.
NASA prueba rotores del octocóptero que volará en Titán
La NASA ha probado en el túnel de viento de Langley una pareja de rotores del helicóptero multirrotor que mandará a Titán, la luna de Saturno, con la misión Dragonfly.
Los investigadores simularon las condiciones previstas para el vuelo estacionario, el descenso y el ascenso, y evaluaron las cargas aerodinámicas de cada rotor con una variedad de velocidades del viento, ángulos del eje de giro y velocidades de rotación. También realizaron pruebas con un rotor en funcionamiento y el otro inmóvil para evaluar los modos de seguridad ante el fallo.
Los sensores y acelerómetros en el especimen de prueba midieron las cargas y aceleraciones en cada rotor. El análisis preliminar de los datos indica que las predicciones de CFD (computación de fluidos por ordenador) sobre el rendimiento del rotor y los requisitos de potencia son válidas, y predicciones similares para la operación en Titán están dentro de las tolerancias esperadas de la misión.
Las pruebas en esta instalación única en su tipo fueron un primer paso crucial para hacer realidad esta emocionante misión. Los datos que recopilamos en el tunel de viento nos darán una imagen mucho más clara de cómo podemos esperar que funcionen los rotores de Dragonfly en la atmósfera alienígena de Titán.
Richard Heisler, líder de ensayos en túnel de viento para Dragonfly
Se trata del helicóptero de la misión Dragon Fly. El helicóptero será un octorrotor, de 450kg, cuyo fuselaje medirá unos 2m de largo (del morro a la cola) y otros dos de ancho (del punto más externo del diámetro descrito por las palas del rotor al otro).
El lanzamiento de Dragonfly está programado para 2027, y la llegada a Titán para 2034, cuando comenzará lo que se espera sea una misión de 3 años para explorar y arrojar luz sobre la compleja química en el exótico satélite. Fue seleccionado en junio de 2019 como parte del programa New Frontiers de la NASA, que incluye la misión New Horizons a Plutón y el Cinturón de Kuiper, Juno a Júpiter y OSIRIS-REx al asteroide Bennu. Dragonfly está dirigido por la investigadora principal Elizabeth Turtle en APL, que se encuentra en Laurel, Maryland.
Se convertiría así en el segundo helicóptero en volar en una atmósfera distinta de la de la Tierra, habiendo sido el primero el Ingenuity (~2kg de masa al despegue y 1.2m de diámetro de rotor).
Las condiciones que se va a encontrar el Drafonfly en Titán son justo las contrarias que el Ingenuity en Marte. Si en Marte había que volar en una atmósfera mucho menos densa que la terrestre y con mucha menos presión, en Titán el octorrotor deberá volar en una atmósfera que se encuentra a unos -177ºC, 1.6 atmósferas de presión y que tiene una densidad de 5.9kg/m³, y 1.35m/s² de aceleración de la gravedad frente a los 15ºC, 1 atmósfera, 1.225kg/m³ y 9.81m/s² de la Tierra.
Por comparar, la gravedad de Marte es entorno a un tercio de la de la Tierra (3.72m/s² frente a los 9.81m/s²). Sin embargo ¡la densidad de la atmósfera es de un 1% la de nuestro planeta (~0.01kg /m3 frente a los 1.225kg/m3).
Así pues el diseño tiene que afrontar los problemas opuestos a los que os contamos que tenía que superar el Ingenuity: muchísima densidad y poca aceleración de la gravedad.
La sustentación depende proporcionalmente de la densidad del aire y de la velocidad de rotación de los rotores de los rotores. La sustentación ha de vencer al peso para que Dragonfly pueda volar. Al tener mucha más densidad que en Marte, no será necesario que roten tan rápido como las del Ingenuity. Así pues, como en el caso del helicóptero marciano, aunque las leyes de la aerodinámica son conocidas, tendrán que rediseñar todo, posiblemente incluso los perfiles aerodinámicos, para adaptarlos a la atmósfera de Titán.
Otros retos de la ingeniería será la elección de los materiales, puesto que sus propiedades mecánicas se degradan mucho con temperaturas tan bajas, el diseño de la electrónica, así como la navegación: como en el caso de Marte no se cuenta con una red de satélites para dotar de navegación GPS al helicóptero.
Fuentes
NASA [ -1-] y [-2-], las fotos se las he robado a Daniel Marín.
Black Hawk® autónomo realiza misiones de logística y rescate sin pilotos a bordo
Desde el comienzo de la existencia de las aeronaves no tripuladas se ha insistido en que están especialmente indicadas para 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 apagafuegos) y sucias (guerra NBQ – Nuclear Bacteriológica Química).
Tampoco es la primera vez que vemos cómo aeronaves tripuladas se convierten en drones, como el QF-16, o el K-MAX, mucho más próximo a este Black Hawk, conceptualmente hablando, pues fue utilizado de forma operativa para realizar misiones de reabastecimiento en Afganistán.
Tampoco nos es desconocida la tecnología MATRIX, de Sikorsky, puesto que está involucrada en el desarrollo de helicópteros apagafuegos no tripulados, convirtiendo los gigantescos apagafuegos de Erickson-Sikorsky en drones.
Por eso no es extraño este desarrollo de Sikorsky de su Black Hawk. Es una aeronave de éxito probado, fiable, robusta, y muy extendida. Y, como en el caso de los helicópteros eléctricos, es interesante partir de una célula así para convertirla y transformarla que no partir desde cero en su desarrollo, arriesgando sólo en el desarrollo de sistemas, sin añadir la incertidumbre (y los gastos) del desarrollo de una nueva célula con una nueva motorización.
El Black Hawk no tripulado ha realizado varios vuelos, simulando la entrega de plasma sanguíneo a un hospital avanzado de campaña, así como de carga pesada transportada en eslinga, así como una evacuación médica. Estos vuelos incluían vuelos a baja cota siguiendo el terreno e interrupción del plan de vuelo con órdenes alternativas simulando imprevistos.
Nota de prensa:
Sikorsky y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) han demostrado con éxito ante el Ejército de los EE. UU. cómo un helicóptero Black Hawk no tripulado vuela de forma autónoma y puede realizar de manera segura y fiable misiones de reabastecimiento, con la carga transportada interna y externamente, y una operación de rescate.
Los ensayos se realizaron durante los 12, 14 y 18 de octubre como parte del experimento Project Convergence 2022 (PC22) del Ejército de EE. UU. Los vuelos muestran cómo los helicópteros convencionales ya existentes o futuros podrían adaptarse para algún día volar misiones complejas con una tripulación reducida (un solo piloto) o, directamente, en modo autónomo. Esto les daría a los comandantes y aviadores del Ejército una mayor flexibilidad sobre cómo y cuándo se utilizan las aeronaves y los pilotos, especialmente en entornos de visibilidad limitada, entornos muy conflictivos o “sucios” (NBQ).
Por qué importa
Sikorsky se asoció con DARPA para desarrollar una tecnología de autonomía que mejorará exponencialmente la seguridad y la eficiencia de vuelo de las aeronaves rotatorias y de ala fija. El sistema de autonomía de Sikorsky, conocido como tecnología MATRIX™, forma el núcleo del proyecto ALIAS (Aircrew Labor In-cockpit Automation System) de DARPA.
«Creemos que la tecnología MATRIX está lista ahora para la transición al Ejército, ya que buscan modernizar la flota de helicópteros duradera y adquirir aviones Future Vertical Lift», dijo Igor Cherepinsky, director de Sikorsky Innovations. «Además de aumentar la seguridad y fiabilidad de los vuelos, la tecnología MATRIX permite la supervivencia en entornos de seguridad del siglo XXI de alto ritmo y alta amenaza donde los helicópteros Black Hawk operan hoy, y los helicópteros DEFIANT X® y RAIDER X® podrían operar en el futuro. Sin tripulación o con tripulación reducida los helicópteros podrían realizar de forma segura misiones críticas y de salvamento de día o de noche en terrenos complejos y en espacios de batalla disputados».
Los detalles del vuelo
Durante PC22 Technology Gateway, el equipo de Sikorsky y DARPA mostró cómo el helicóptero Black Hawk pilotado opcionalmente sin humanos a bordo puede entregar una gran cantidad de plasma sanguíneo al volar bajo y rápido, siguiendo el perfil del terreno para enmascarar su firma; reabastecer a las tropas con una carga externa; y cambiar la ruta en pleno vuelo para evacuar a una víctima.
Para comenzar las demostraciones de vuelo, los pilotos volaron y aterrizaron el avión Black Hawk, luego activaron el sistema MATRIX para dar control total al ordenador de vuelo. Cuando los pilotos salieron, el helicóptero completó de forma autónoma las siguientes demostraciones de la misión:
Reabastecimiento médico de larga duración: el avión Black Hawk voló 83 millas cargado con 400 unidades de sangre real y simulada, con un total de 500 libras. Al llegar a 40 millas de su punto de despegue inicial, el helicóptero descendió a un valle para volar siguiendo el terreno a 200 pies sobre el nivel del suelo y a 100 nudos.
Entrega de carga y evacuación de heridos (misión combinada): el helicóptero despegó con una carga externa de 2600 libras unida a una eslinga de 40 pies y voló a 100 nudos durante 30 minutos hacia una zona de aterrizaje designada. Durante el vuelo, el helicóptero fue redirigido, simulando un escenario en el que se necesitaba neutralizar una amenaza cerca del sitio de aterrizaje principal. Sikorsky demostró cómo un operador de tierra con una radio segura y una tablet puede tomar el control del helicóptero sin tripulación, ordenarle que suelte la carga de la eslinga y luego aterrizar para evacuar a una víctima de un lugar cercano. Una vez que el maniquí en una camilla estuvo asegurado dentro de la cabina, el operador de ordenó el despegue del helicóptero. Durante el vuelo de regreso, un dispositivo de monitorización BATDOK, integrado con el sistema de comunicaciones del helicóptero, transmitió los signos vitales del paciente en tiempo real a un equipo médico en tierra.
Qué sigue
Las demostraciones de PC22 fueron el segundo conjunto de vuelos Black Hawk no tripulados este año. Sikorsky y DARPA continuarán trabajando hacia la transición de esta tecnología para operaciones militares, como apoyo y operaciones de tripulación aérea, logística y reabastecimiento médico, evacuación de heridos y aplicaciones comerciales como extinción de incendios, carga y movilidad aérea urbana.