Sabéis que el sistema Matrix de Sikorsky permite convertir cualquier helicóptero de la compañía en una aeronave opcionalmente no tripulada, y que permite volarla desde una tablet. Y, por primera vez, ha sido probada con éxito durante las maniobras militares, realizando tres misiones distintas con éxito, «pilotado» a distancia por un Sergeant First Class de la Guardia Nacional, que (sin tener conocimientos previos de pilotaje) recibió una formación de tan sólo una hora.
El ensayo, realizado en agosto durante las maniobras conuntas Northern Strike 25‑2, contó con la colaboración de la Joint Personnel Recovery Agency y la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). El sargento, tras menos de una hora de formación, utilizó una tableta portátil para dirigir el helicóptero en las siguientes operaciones:
Logística y paracaidismo – Desde una embarcación de la Guardia Costera en el lago Huron, el sargento planificó una misión de reabastecimiento a 70 millas náuticas de distancia. Después de descargar, manejó el Black Hawk en patrones de circuito y dirigió dos lanzamientos de paracaídas de precisión a distintas altitudes.
Carga de agua en eslinga – El helicóptero enganchó de forma autónoma una carga externa de 2900 lb (≈ 1315 kg) —un tanque de agua— mientras permanecía en vuelo estacionario sin intervención de piloto.
Carga HIMARS y recuperación médica – Se realizaron seis enganches autónomos para transportar tubos de lanzamiento HIMARS a una zona de aterrizaje alternativa. Posteriormente, el soldado utilizó el Blackhawk opcionalmente tripulado para una simulación de MEDEVAC, recuperando al personal y transportando a un paciente.
Dice la nota de prensa que la tecnología MATRIX, desarrollada también para el programa ALIAS (Aircrew Labor In‑cockpit Automation System) de DARPA, otorga a operadores no especializados el control de funciones de aviación avanzadas, posibilitando misiones de suministro, rescate y logística en áreas peligrosas o con visibilidad limitada sin poner en riesgo vidas humanas.
“Con vidas en juego, el sistema de vuelo autónomo MATRIX puede transformar la manera en que los operadores militares realizan sus misiones. Un Black Hawk opcionalmente pilotado reduce la carga de trabajo del piloto y permite misiones de reabastecimiento sin tripulación, ofreciendo a los comandantes mayor resiliencia y flexibilidad en entornos contestados.” Rich Benton, vicepresidente y director general de Sikorsky (Lockheed Martin)
Sikorsky acaba de presentar en AUSA (Association of the United States Army), hoy 13 de octubre, un drone de carga pesado basado en su exitoso helicóptero Blackhawk. Básicamente se trata de un helicóptero de serie en el que se ha eliminado por completo la cabina de los pilotos para instalar una rampa de carga y dos portalones, y ha recibido el nombre de U-Hawk (U por unmanned).
En el centro de este plan está el sistema MATRIX de Sikorsky, del que llevamos hablando ya varios años y con el que Sikorsky ha ensayado distintas soluciones no tripuladas u opcionalmente tripuladas. Básicamente permite volar el helicóptero desde una tablet, concepto también en desarrollo por Airbus o SkyRyse One.
Rain.aero junto con Sikorsky, han estado investigando desde hace tiempo la posibilidad de utilizar helicópteros no tripulados y autónomos para luchar contra incendios, aprovechando el desarrollo de la tecnología MATRIX de Sikorsky. que convierte a sus Black Hawk en aeronaves opcionalmente tripuladas. Y ahora se les une el Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios de California (CAL FIRE) con sus Sikorsky S-70i FIREHAWK.
Una aeronave VTOL es aquella que despega y aterriza en vertical. Y hay muchas formas de lograrlo, bien con alas rotatorias, como los helicópteros, bien con rotores basculantes como los convertiplanos… Y, como todo diseño, cada cual tiene sus ventajas y desventajas.
Los tail-sitter son aquellas aeronaves VTOL que despegan desde una posición morro arriba, sentadas en su cola. Son, posiblemente de los diseños más antiguos que hay, por su simplicidad.
Ya sabemos que los helicópteros, siendo una excelente máquina VTOL, tiene como inconvenientes su elevado consumo y su limitada velocidad de crucero.
Los convertiplanos tienen como desventaja la complejidad de los mecanismos para bascular el rotor, los problemas estructurales que introduce la precesión giroscópica del mismo, y el coste que tienen, amén de la resistencia aerodinámica y los efectos que tiene el que el ala esté en perpendicular del flujo del aire de los rotores durante el vuelo «como helicóptero», salvo que el ala entera pivote, y no solo los rotores, lo que trae otro montón de problemas.
Los tail-sitter carecen de todos estos problemas. Son aeronaves «convencionales», con un par de rotores más grandes, lo suficiente como para dar un empuje igual al peso y levantar toda la aeronave y su carga de pago, pero no tiene ningún tipo de mecanismo adicional que haga pivotar los rotores. Es toda la aeronave la que rota sobre su eje de cabeceo hasta alcanzar la posiciòn horizontal de vuelo. De este modo puede conseguir mayores velocidades que los helicópteros, con mucho menor consumo, sin los problemas de los rotores basculantes que ya hemos mencionado.
Y si son tan buena solución de diseño, ¿cómo es que no tenemos los buques de nuestras armadas llenos de ellos? Porque hasta ahora se han probado tripulados. Y el mayor problema de estas aeronaves es su operación tripulada. ¿Os imagináis al piloto aterrizando con la mano en el respaldo del asiento del copiloto y mirando hacia atrás por encima del hombro? De hecho hay muchos proyectos históricos que fracasaron, entre otros motivos por este, como por ejemplo el Convair Pogo.
Pero ahora, que es la era de las aeronaves no tripuladas, puede ser su momento. Tan solo necesitan un sistema de control de ciclo cerrado y caracterizar adecuadamente las leyes que gobiernan su vuelo. Y eso es lo que va a hacer Sikorsky con esta aeronave para DARPA.
Sikorsky, una compañía de Lockheed Martin (NYSE: LMT), está llevando a cabo pruebas de vuelo para perfeccionar las leyes de control y la aerodinámica de un novedoso sistema aéreo no tripulado de despegue y aterrizaje vertical (VTOL / UAS). Las pruebas de vuelo tienen como objetivo demostrar la eficiencia y escalabilidad de una configuración de doble rotor y ‘ala soplada por rotor’ que se coloca en posición vertical para despegar y aterrizar como un helicóptero, y transita fácilmente a un vuelo horizontal hacia adelante para misiones de larga duración, como inteligencia, vigilancia, reconocimiento y designación de objetivos.
Las pruebas de vuelo en curso respaldan la iniciativa Ancillary de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA), que busca desarrollar un UAS VTOL X-Plane de Clase 3 que pueda operar en la mayoría de las condiciones climáticas desde cubiertas de barcos y superficies no preparadas sin infraestructura. Sikorsky es uno de varios competidores seleccionados para avanzar sus diseños conceptuales de UAS a la siguiente fase de desarrollo.
El término ‘ala soplada por rotor’ se refiere al flujo constante de aire procedente de las hhélices y que fluye a través del ala. Sikorsky eligió el diseño para reducir la resistencia en el ala en modo de hover y al transicionar al vuelo hacia adelante, y para aumentar la eficiencia de crucero y la resistencia.
El diseño es solo una de las muchas formas en que Sikorsky está avanzando en tecnologías e innovaciones de Seguridad del Siglo XXI®, dijo Igor Cherepinsky, director del grupo de prototipos rápidos Sikorsky Innovations.
«Las pruebas de vuelo están en curso para verificar que nuestro UAS de ala soplada por rotor de posición vertical pueda despegar y aterrizar verticalmente con alta estabilidad, y volar eficientemente en ala», dijo Cherepinsky. «Los habilitadores clave para la maniobrabilidad de vuelo y la escalabilidad del vehículo en el futuro son nuestro sistema de control de vuelo de autonomía MATRIX, y un sistema de rotor articulado similar a los de los helicópteros tradicionales».
Para las pruebas de vuelo que se están llevando a cabo actualmente, Sikorsky está volando un vehículo de prueba alimentado por una batería. Si es seleccionado para producir un vehículo aéreo para una futura fase ANCILLARY, Sikorsky planea construir una versión híbrida-eléctrica de 300 libras que incluya una carga útil ISR de 60 libras.
Sikorsky Innovations se formó en 2010 para superar los desafíos tecnológicos de la velocidad, autonomía e inteligencia de las alas giratorias, Aprende más sobre los logros del equipo de ingeniería en velocidad e inteligencia, y su enfoque actual en la electrificación y UAS VTOL para apoyar las misiones de Seguridad del Siglo XXI®.
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.
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.
