Avión y helicóptero unidos
1989/10/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria
Bell Helicopter, con sede en Arlington, Texas, es una casa dedicada a la helicóptero tradicional, que desde 1958 se dedica principalmente a ensayar helicóptero de avión con fines militares. Con los modelos XV-3 y XV-15 se han realizado pruebas a lo largo de los años y se ha optado por la fabricación de Osprey.
Helicóptero de avión con dos rotores basculantes, uno en cada extremo de las alas. Cuando los ejes de los rotores están verticalmente (como en el helicóptero), el avión se desplaza verticalmente hacia arriba y hacia abajo, sin necesidad de largos aeropuertos tanto para despegar como para aterrizar. El viajero civil puede coger el casco urbano y depositarlo dentro de la ciudad, y en cuanto a sus aplicaciones militares, puede transportar a los soldados desde cualquier lugar hasta cualquier lugar.
La idea de los rotores basculantes es tan antigua como el helicóptero, pero cuando se empieza a hacer en la práctica las dificultades aparecen rápidamente.
Por un lado, para ascender verticalmente como el helicóptero, se recomienda un rotor de gran diámetro y baja velocidad. De esta forma se puede obtener una mayor fuerza vertical de cada potencia ecuestre del motor. El helicóptero “Super Puma” que realiza Aerospatial, por ejemplo, tiene un rotor de 15,6 metros de diámetro y cuatro brazos y con un motor de 3000 potencias ecuestres alcanza una fuerza vertical de 9 toneladas. La máxima velocidad periférica de los brazos es de 270 m/s (menor que la velocidad del sonido), con lo que la máxima velocidad de giro del rotor es de 330 r.p.m.
Pero la hélice del avión es diferente. Para obtener un buen rendimiento en traslación horizontal es necesario que el diámetro sea menor y que la velocidad de giro sea mayor. Por ejemplo, el avión ATR 42 tiene un rotor de cuatro brazos y una velocidad de giro del eje de 3 metros es de 1.800 rpm. El rotor está accionado por un motor de 1.800 caballos de potencia.
En este sentido, la fuerza con buen rendimiento vertical y horizontal mediante la basculación del mismo rotor es difícil, pero no imposible. En el caso del modelo Osprey, los ingenieros han trabajado todos los factores para mejorar el rendimiento: forma de los brazos, perfil, torsión, longitud y velocidad de giro. El tamaño de los brazos o hélices es variable como en las hélices de los aviones y están fabricados con materiales “composite” (principalmente fibra de vidrio).
Cuando esté en forma de helicóptero, el modelo Osprey funcionará igual que los otros helicópteros de dos rotores, aprovechando la diferente inclinación lateral de cada rotor. Puede ascender y retroceder hasta una velocidad de 65 km/h (caminando como cangrejos) o desplazándose hacia 185 km/h, como cualquier otro helicóptero.
Sin embargo, para poder desplazarse como un avión, el modelo Osprey tiene que basar sus dos rotores poco a poco 90. Esta operación es la más compleja y a realizar con la mayor cuenta. Cuando los rotores están girando, lo ideal es que en cada momento el eje de giro de los rotores sea paralelo al vector de velocidades de todo el aparato. En caso contrario se generan esfuerzos nocivos que provocan vibraciones en los rotores. Para resolver este problema se han realizado numerosos ensayos en túnel aerodinámico y en simulaciones por ordenador. En el modelo Osprey, el paso del modo helicóptero al modo avión se realizará mediante programas automáticos, siendo la función del piloto la supervisión y vigilancia de la operación.
El helicóptero de avión Osprey, vacío, pesa 14,4 toneladas. Está influenciado por dos turbomotores (modelo Allison-T406) de 6.000 Z.P de potencia cada uno. Cada rotor tiene un diámetro de 11,6 m (es de tres brazos). El fuselai ofrece un volumen útil de 7,37x1,8x1,83 m, con capacidad para 24 soldados y dos cañones ligeros. La carga aplicable para desplazamientos cortos es de 9 toneladas. Dispone de depósitos para la recepción de 6,2 toneladas de combustible, aunque también puede prepararse para una eventual introducción de 13,4 toneladas.
El rotor puede levantar verticalmente un total de 21,5 toneladas y el rotor inclinado hacia delante unos veinte grados 25 toneladas. La velocidad máxima de desplazamiento es de 580 km/h, pero normalmente a 9.000 metros de altura se alcanza una velocidad de 500 km/h. Es el doble de la velocidad de los helicópteros normales, pero el helicóptero tiene un mejor rendimiento subiendo verticalmente la carga.
Este helicóptero de avión tiene otra particularidad. Está fabricado casi en su totalidad con materiales “composite” y tiene menos de 500 kg de metal en su estructura.
El ejército norteamericano comienza a recibir los primeros helicópteros de avión Osprey en 1992. Para los ejércitos aéreo, marítimo y terrestre se servirán un total de 552 aparatos.
La Unión Económica Europea tiene previsto utilizar este tipo de aparatos en el transporte civil y ha comenzado a financiar las primeras investigaciones a través del programa Eureka. La versión civil europea de este aparato, conocida como “Eurofar”, tendrá capacidad y espacio para transportar a treinta pasajeros.
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