Avión e helicóptero unidos

1989/10/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingeniaritza
• Garraioak
• Aeronautika

Neste modelo Osprey ven claramente os dous grandes rotores verticalmente e a torsión nos brazos dos rotores. O helicóptero de avión está listo paira despegar. Ao despegar, bascula os rotores e ponos horizontais, como en calquera avión.

Bell Helicopter, con sede en Arlington, Texas, é una casa dedicada ao helicóptero tradicional, que desde 1958 dedícase principalmente a ensaiar helicóptero de avión con fins militares. Cos modelos XV-3 e XV-15 realizáronse probas ao longo dos anos e optouse pola fabricación de Osprey.

Helicóptero de avión con dous rotores basculantes, un en cada extremo das ás. Cando os eixos dos rotores están verticalmente (como no helicóptero), o avión desprázase verticalmente cara arriba e cara abaixo, sen necesidade de longos aeroportos tanto paira despegar como paira aterrar. O viaxeiro civil pode coller o centro urbano e depositalo dentro da cidade, e en canto ás súas aplicacións militares, pode transportar aos soldados desde calquera lugar até calquera lugar.

A idea dos rotores basculantes é tan antiga como o helicóptero, pero cando se empeza a facer na práctica as dificultades aparecen rapidamente.

Por unha banda, paira ascender verticalmente como o helicóptero, recoméndase un rotor de gran diámetro e baixa velocidade. Desta forma pódese obter una maior forza vertical de cada potencia ecuestre do motor. O helicóptero “Super Puma” que realiza Aerospatial, por exemplo, ten un rotor de 15,6 metros de diámetro e catro brazos e cun motor de 3000 potencias ecuestres alcanza una forza vertical de 9 toneladas. A máxima velocidade periférica dos brazos é de 270 m/s (menor que a velocidade do son), co que a máxima velocidade de xiro do rotor é de 330 r.p.m.

Pero a hélice do avión é diferente. Paira obter un bo rendemento en translación horizontal é necesario que o diámetro sexa menor e que a velocidade de xiro sexa maior. Por exemplo, o avión ATR 42 ten un rotor de catro brazos e una velocidade de xiro do eixo de 3 metros é de 1.800 rpm. O rotor está accionado por un motor de 1.800 cabalos de potencia.

Neste sentido, a forza con bo rendemento vertical e horizontal mediante a basculación do mesmo rotor é difícil, pero non imposible. No caso do modelo Osprey, os enxeñeiros traballaron todos os factores paira mellorar o rendemento: forma dos brazos, perfil, torsión, lonxitude e velocidade de xiro. O tamaño dos brazos ou hélices é variable como nas hélices dos avións e están fabricados con materiais “composite” (principalmente fibra de vidro).

Cando estea en forma de helicóptero, o modelo Osprey funcionará igual que os outros helicópteros de dous rotores, aproveitando a diferente inclinación lateral de cada rotor. Pode ascender e retroceder até unha velocidade de 65 km/h (camiñando como cangrexos) ou desprazándose cara a 185 km/h, como calquera outro helicóptero.

Con todo, paira poder desprazarse como un avión, o modelo Osprey ten que basear os seus dous rotores aos poucos 90. Esta operación é a máis complexa e a realizar coa maior conta. Cando os rotores están a virar, o ideal é que en cada momento o eixo de xiro dos rotores sexa paralelo ao vector de velocidades de todo o aparello. En caso contrario xéranse esforzos nocivos que provocan vibracións nos rotores. Paira resolver este problema realizáronse numerosos ensaios en túnel aerodinámico e en simulacións por computador. No modelo Osprey, o paso do modo helicóptero ao modo avión realizarase mediante programas automáticos, sendo a función do piloto a supervisión e vixilancia da operación.

O modelo XV-15A de Bell Helicopter está basculando os seus rotores paira ascender verticalmente e desprazarse horizontalmente.

O helicóptero de avión Osprey, baleiro, pesa 14,4 toneladas. Está influenciado por dous turbomotores (modelo Allison-T406) de 6.000 Z.P de potencia cada un. Cada rotor ten un diámetro de 11,6 m (é de tres brazos). O fuselai ofrece un volume útil de 7,37x1,8x1,83 m, con capacidade paira 24 soldados e dous canóns lixeiros. A carga aplicable paira desprazamentos curtos é de 9 toneladas. Dispón de depósitos paira a recepción de 6,2 toneladas de combustible, aínda que tamén pode prepararse paira una eventual introdución de 13,4 toneladas.

O rotor pode levantar verticalmente un total de 21,5 toneladas e o rotor inclinado cara adiante un vinte graos 25 toneladas. A velocidade máxima de desprazamento é de 580 km/h, pero normalmente a 9.000 metros de altura alcánzase una velocidade de 500 km/h. É o dobre da velocidade dos helicópteros normais, pero o helicóptero ten un mellor rendemento subindo verticalmente a carga.

Este helicóptero de avión ten outra particularidade. Está fabricado case na súa totalidade con materiais “composite” e ten menos de 500 kg de metal na súa estrutura.

O exército norteamericano comeza a recibir os primeiros helicópteros de avión Osprey en 1992. Paira os exércitos aéreo, marítimo e terrestre serviranse un total de 552 aparellos.

A Unión Económica Europea ten previsto utilizar este tipo de aparellos no transporte civil e comezou a financiar as primeiras investigacións a través do programa Eureka. A versión civil europea deste aparello, coñecida como “Eurofar”, terá capacidade e espazo paira transportar a trinta pasaxeiros.