Airbusha presentado los resultados de los ensayos de su VSR700, un helicóptero opcionalmente tripulado basado en el helicóptero ligero Guimbal Cabri G2.
La parte más dificil de la operación de helicópteros, tripulados o no, es la toma en plataformas móviles.
Airbus ha desarrollado su sistema DeckFinder, que se instala tanto en la plataforma como en el vehículo, y funciona de forma autónoma e independiente de sistemas de posicionamiento por satélite (GPS y similares). Este sistema de radio frecuencia permite tener una precisión de 20cm, en un entorno operativo de -32 a +55ºC, y con plataformas que se muevan con frecuencias de hasta 33Hz.
La estación fija a la plataforma está reforzada (rugerizada, que gustan decir algunos), para soportar todo tipo de ambientes, también los marinos. La estación movil, instalada en el vehículo, es tan ligera que no llega a los 2kg de peso (1.6kg).
No soy dado al uso de anglicismos, y tanto junto en el título no es propio de mi persona. Pero si digo helicóptero cuatrirrotor muchos no se van a enterar, y quadcopter o cuadricóptero es bastante conocido, y al fin y al cabo lo que quiero es que vengáis al blog, así que habrá que poner titulares llamativos.
Dicho esto, quiero hablaros de una aeronave, Breguet-Richet Gyroplane No.1, que conocí en septiembre de 2019 en Musée de l’Air et de l’Espace. Se trata de un helicóptero multirrotor, con fuselaje en forma de aspa, y 32 palas distribuidas en cuatro rotores, ¡de 1907!. Así visto, y a bote pronto, me pareció un dronesteampunk, que bien podría ser el padre del viejo cuadricóptero agrícola de Gloster, así como de todos los actuales.
Y que curiosamente, también es el antecesor de todos los helicópteros. De hecho es el primer helicóptero que logró despegar del suelo, aunque no de forma totalmente autónoma, pues eran necesarias varias personas tensando unas sogas para poder estabilizar su vuelo. Es por esto que el honor de ser el primer helicóptero tripulado en volar se concede a Monsieur Cornu, curiosamente también constructor de bicicletas, como los Wright, con su máquina de dos rotores en tándem.
El helicóptero que nos ocupa nace de la colaboración de los hermanos Louis y JacquesBreguetcon el profesor Charles Richet. Aunque a veces se cita como predecesor de los modernos drones, tan solo podría considerarse predecesor de su arquitectura, puesto que el drone nace como aeronave no tripulada y, como ya hemos visto, este cuatrirrotor nace como aeronave tripulada.
Fueron muchos los intentos de volar con ala fija, así como con ala rotatoria. Se considera que los primeros en lograr un vuelo con ala fija y motor fueron los Wright en 1903, y tan solo cuatro años después lo lograrían nuestros protagonistas.
Uno de los problemas a solventar por los aerodinos de alas rotatorias era el problema del par rotor. Por ello estos pioneros optaron por un número par de rotores contrarrotatorios, de este modo el par quedaba compensado. Otros problemas serían la asimetría de sustentación en vuelo de avance y la diferencia de resistencia que ofrece la pala que avanza frente a la que retrocede en vuelo de translación. Estos problemas no quedarían solucionados hasta que de la Cierva en su rotor del autogiro instalara (e inventara) las articulaciones de batimiento y de arrastre. Otro de los problemas que enfrentaban las alas rotatorias era la falta de potencia: el Breguet-Richet Gyroplane No.1 llevaba un solo motor Antoinette de 45hp para mover los 4 rotores y levantar con ellos sus ¡577 kilogramos! de masa al despegue.
El fuselaje consistía en cuatro brazos de estructura de tubo de acero, que sostenían en el centro el motor y el puesto de pilotaje, y en sus extremos los cuatro rotores contrarrotatorios: dos de los que estaban en una diagonal giraban en un sentido, y los otros dos que estaban en la otra diagonal en el contrario. El peso en vacío de la aeronave era de 340kg, y el peso al despegue era de 577. ¡El piloto fue seleccionado por su pequeño tamaño y poco peso! Monsieur Volumard pesaba solo 68kg.
El 24 de agosto, o el 19 de septiembre, el helicóptero se elevaba 60cm del suelo en Douai, estabilizado por los ayudantes del piloto desde tierra. El 29 de septiembre el piloto logró alcanzar 1.5m sobre el suelo, y en los siguientes vuelos de ensayo repetiría alturas similares, pero sin estabilidad ni posibilidad de control de dirección. El helicóptero solo servía para despegar en vertical, no para desplazarse de manera controlada en ninguna dirección. De hecho, ni siquiera el vuelo a punto fijo se lograba de forma controlada.
El helicóptero quedaría destruido durante uno de los vuelos de ensayo. Breguet y Richet intentarían otro diseño distinto, con dos rotores y alas fijas, el Gyroplane no. 2, pero tampoco tendrían éxito. Breguet se centraría en los aviones de ala fija, y no volvería a los helicópteros hasta casi 30 años después, con el Breguet-Dorand de rotores coaxiales contrarrotatorios.
Kawasaki Heavy Industries ha realizado con éxito en sus instalaciones de Taiki-cho Multipurpose Air Park en Hokkaido el primer vuelo de su helicóptero compuesto no tripulado K-Racer.
Es un demostrador tecnológico de un helicóptero de alta velocidad, y quedaron probadas sus cualidades de vuelo estable y de control autónomo.
Su rotor principal es de 4m, y además tiene unas alas embrionarias en las que monta otro par de hélices para propulsarlo hacia adelante. Además cumplen también la labor de rotor antipar, eliminando la necesidad de llevar un rotor de cola. La motorización viene de una Kawasaki Ninja H2R, ¡mas de 300CV!.
El concepto de helicóptero compuesto no es nuevo, y aparece en este blog con cierta asiduidad. Y no sólo por el X-2 o el X3, sino que viene de lejos, el más conocido es tal vez el AH-56 Cheyenne, pero también están los intentos de Sikorsky, Piasecky y otros. ¿Y qué se pretende con un helicóptero compuesto? Superar las limitaciones que impone un helicóptero convencional.
En un helicóptero todos los movimientos que puede hacer dependen del rotor, que también proporciona la sustentación, y de su inclinación. Por otro lado las alas rotatorias, como las hélices, dejan de funcionar adecuadamente cuando se alcanza en ellas velocidades supersónicas. 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 [pdf] las puntas de pala de los helicópteros, la velocidad de vuelo estará siempre limitada por una cota superior.
https://youtu.be/f72WZwvMTj4
Y esto es lo que se intenta solucionar con los helicópteros compuestos. En el vuelo de avance la fuerza para avanzar viene del rotor, digamos, auxiliar, el que empuja o tira del helicóptero en modo avión. Si además descargamos al rotor principal de parte de su trabajo dando sustentación con alas embrionarias, mejor que mejor, podremos reducir la velocidad de rotación del rotor y podremos aumentar la velocidad de vuelo de la aeronave. 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.
Una de las cosas que nos llaman la atención de los apagafuegos estadounidenses es la gran variedad de aparatos que utilizan para ello, desde aviones de la Segunda Guerra Mundial a helicópteros de combate, aviones diseñados específicamente para ser apagafuegos, aviones de aerolínea como el DC-10 o el 747, o incluso el gigantesco y emblemático Martin Mars.
El Chinook es, posiblemente, el helicóptero apagafuegos occidental con más capacidad de carga de agua, pues los rusos ya sabemos que juegan en otra liga con el Mi-6. Esta versión del Chinook es capaz de cargar en un depósito interno hasta 3000 galones de líquido, algo más de 11300 litros, una barbaridad en comparación con los 3500 litros típicos de los banbi utilizados en España por los helicópteros. ¡Pero es que es casi el doble de lo que cargan los botijos del 43 Grupo!
