Sikorsky X2 y otros: del experimento a la práctica
El fabricante estadounidense de aviones Sikorsky está tratando de mantener una posición de liderazgo en la industria aeronáutica, que está directamente relacionada con la búsqueda e implementación de nuevas soluciones. En los últimos años, ha participado activamente en el tema de helicópteros de alta velocidad con cojinetes coaxiales y hélices de empuje. Dicho esquema se implementó por primera vez en el proyecto piloto X2 y ha demostrado su eficacia. Ahora ha encontrado aplicación en el desarrollo de nuevas máquinas.
Experimentado S-97 Raider (primer plano) y X2 el día de la finalización de las pruebas de este último.
El proyecto X2 fue experimental desde el principio. Su objetivo era la creación y construcción de un laboratorio volador para elaborar un nuevo esquema de avión. En el futuro, la máquina podría convertirse en una fuente de nuevas tecnologías para otros proyectos, pero su implementación directa no estaba planificada.
El diseño del nuevo helicóptero se completó a mediados de la década de 2000, y en 2008 estaba listo para la prueba. Sikorsky llevó a cabo el trabajo principal de forma independiente, mientras que parte de los sistemas y ensamblajes fueron creados por otras empresas o adquiridos de ellos. En particular, el sistema de control electrónico fue diseñado en Honeywell, los rotores principales fueron fabricados por Eagle Aviation Technologies y Aero Composites fue responsable del rotor de cola.
El fuselaje aerodinámico X2 albergaba la cabina, el equipo necesario, una planta de energía y cajas de engranajes para distribuir la energía entre los tres tornillos. En la cola proporciona plumaje con superficies de dirección.
X2 en vuelo
X2 recibió el motor turbo LHTEC T800-LHT-801 con potencia 1800. Se suministró energía a dos rotores coaxiales y al empuje de la cola, necesarios para la aceleración. Los sistemas de control proporcionaron control sobre la velocidad del rotor. A velocidades de hasta 200 nudos (370 km / h), la velocidad de rotación máxima permitida excedió 440 rpm. Cuando se superan los nodos 200, el tornillo se desacelera a 360 rpm o menos para mantener la velocidad óptima de la cuchilla.
El sistema de soporte X2 incluye dos tornillos rotativos coaxiales de cuatro palas que giran en diferentes direcciones. El diseño de las cuchillas aplicó soluciones de ingeniería destinadas a aumentar su rigidez y reducir la torsión bajo cargas aerodinámicas. Se informa que soluciones similares ya se han utilizado en proyectos de helicópteros en los Estados Unidos.
Debido a la necesidad de aumentar la velocidad de vuelo y disminuir la resistencia, el centro de la hélice se cerró con varios carenados. Dos carenados de disco cubren las partes raíz de las cuchillas. Otra parte aerodinámica se encuentra entre ellos y reduce la resistencia de la parte vertical de la manga.
La cola del prototipo X2, diseño de tornillo de empuje claramente visible
Para alcanzar las velocidades máximas, el helicóptero X2 utilizó una hélice de cola que crea el empuje necesario. Debido a esto, en los modos de vuelo de alta velocidad, los rotores crean solo fuerza de elevación, pero no empuje de traslación. Debido a esto, las revoluciones del tornillo se reducen y la velocidad de las cuchillas permanece dentro de límites aceptables.
Para la aceleración durante el vuelo horizontal en el X2, fue responsable una hélice de cola de seis palas. La forma de las cuchillas se ha optimizado para funcionar en modos predeterminados. El empuje de diseño de dicho tornillo cumplió con los requisitos generales del proyecto.
X2 tenía un EMF capaz de recibir datos de múltiples sensores y responder a la información entrante. La automatización tenía que controlar el funcionamiento de las unidades y el comportamiento de la máquina, así como emitir los comandos necesarios a los actuadores. Debido a esto, se propuso garantizar un comportamiento seguro de la máquina en todos los modos de vuelo.
El primer vuelo del experimentado Sikorsky X2 tuvo lugar en agosto 27 2008 y duró aproximadamente media hora. Las primeras etapas de las pruebas, que preveían el vuelo solo debido al sistema de soporte, duraron aproximadamente un año. Su resultado fue una velocidad de vuelo horizontal del orden de 250-300 km / h, al nivel de otros helicópteros modernos.
S-97 Raider en pruebas
En el medio de 2009, comenzó una nueva fase de prueba, que involucró todos los tornillos disponibles. En mayo del 2010, fue posible obtener la velocidad de los nodos 180 (335 km / h), y unas semanas más tarde el laboratorio volador aceleró a los nodos 225 (417 km / h). Este vuelo podría reclamar un récord mundial, pero los resultados no se registraron de acuerdo con las reglas de la FAI.
En septiembre 15 del mismo año, se produjo un nuevo récord: X2 desarrolló una velocidad de nudos 250 (460 km / h). Un poco más tarde, la velocidad aumentó en otro 20 km / h. Las pruebas de vuelo continuaron hasta julio 2011, pero no se establecieron nuevos registros. Los probadores realizaron vuelos en diferentes modos para recopilar datos sobre el comportamiento del equipo.
Después de completar las pruebas, el experimentado X2 estacionó como innecesario. En 2016, fue transferido al Museo Nacional Aeroespacial. Ahora todos pueden ver el auto.
Sikorsky X2 era una máquina puramente experimental, diseñada solo para probar nuevas soluciones técnicas. Durante sus pruebas, se recopilaron los datos necesarios para el desarrollo de nuevos proyectos de equipos prácticamente aplicables. Un trabajo similar comenzó antes del final de la prueba X2.
"Raider" en vuelo
En 2010, el Ejército de los EE. UU. Lanzó el programa Armed Aerial Scout, que tiene como objetivo crear un helicóptero para reemplazar el viejo OH-58D. La nueva máquina debería transportar carga comparable y mostrar un mejor rendimiento de vuelo. Para participar en AAC, Sikorsky ha desarrollado un nuevo helicóptero de alta velocidad S-97 Raider, que se basa en todos los desarrollos principales sobre el tema X2. El primer vuelo de una máquina de este tipo tuvo lugar en mayo 2015, y hasta la fecha, tres prototipos han participado en las pruebas.
Desde el punto de vista del esquema general, el S-97 no es diferente del laboratorio de vuelo anterior. Tiene cojinete coaxial y hélice de cola. Los tornillos son accionados por un motor General Electric YT706 con potencia 2600. Existe un estabilizador horizontal desarrollado que descarga los rotores durante la aceleración. Un helicóptero con un peso de despegue inferior a 5 t podrá transportar hasta seis paracaidistas o carga o armas comparables.
La velocidad de crucero estimada del Raider es 220 nudos (410 km / h). Máximo: nodos 250. Sin embargo, mientras que los resultados reales parecen más modestos. Hasta la fecha, la velocidad de los vuelos de prueba no supera los nodos 190-200 (no más de 370 km / h). Se espera que en el futuro previsible S-97 muestre todas las características de vuelo requeridas, y esto le asegurará una victoria en la competencia AAS.
Primer prototipo SB> 1 Defiant
Más tarde, apareció el proyecto del helicóptero Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. Se está creando para participar en el programa Future Vertical Lift del Ejército de los EE. UU. Y debería llenar el nicho de un helicóptero de transporte multipropósito mediano. Como el S-97, el SB> 1 se basa en el X-2 experimental y tiene el mismo diseño.
Defiant tiene dos rotores de cuatro palas y un empuje con ocho palas. La planta de energía se basa en dos motores Lycoming T55. En el futuro, se planea reemplazarlos por motores con características más altas.
El primer vuelo de SB> 1 tuvo lugar el 21 de marzo de 2019. Como parte de las pruebas, la velocidad de vuelo horizontal aumenta constantemente, pero aún está lejos de los valores récord. En el futuro, después de reemplazar los motores, se prevé llevar la velocidad de crucero a 250 nudos. Al mismo tiempo, se propone combinar alta velocidad con buena eficiencia. En términos de alcance, el Defiant también tendrá que superar a los vehículos existentes.
El proyecto piloto Sikorsky X2 puede considerarse un éxito único. Una máquina con experiencia frente a las tareas. Proporcionó la verificación de nuevas soluciones y tecnologías, y también permitió acumular la cantidad necesaria de datos. Toda esta experiencia ya se está utilizando en dos proyectos, y pueden aparecer nuevos helicópteros de este tipo en el futuro.
Las perspectivas para el S-97 Raider y el SB> 1 Defiant solo pueden evaluarse parcialmente. Se están probando dos máquinas y muestran buenos resultados técnicos. Las tareas de aumentar la velocidad de vuelo se van resolviendo gradualmente y las características van al nivel dado. Hay muchas razones para creer que los dos helicópteros prometedores mostrarán las capacidades esperadas.
Sin embargo, las perspectivas comerciales de las nuevas máquinas Sikorsky siguen siendo cuestionables. Varios fabricantes participan en concursos de AAS y FVL aviación técnicos con diferentes proyectos. En ambos casos, Sikorsky posee los desarrollos más interesantes, pero el alto rendimiento y el coraje técnico pueden no ser un factor decisivo. En el futuro previsible, el Pentágono debe elegir al ganador de dos competiciones y así determinar el camino de desarrollo de la aviación del ejército.
El futuro de los proyectos de Sikorsky aún no se ha determinado, pero los subtotales parecen interesantes. Un proyecto piloto hace una década resolvió con éxito las tareas y abrió el camino para el desarrollo de nuevos diseños. En un futuro cercano pasarán los controles necesarios y competirán por un lugar en las tropas. Hasta ahora, las posibilidades de que dos helicópteros basados en X2 parezcan bastante altas.
Experimentado S-97 Raider (primer plano) y X2 el día de la finalización de las pruebas de este último.
X2 experimental
El proyecto X2 fue experimental desde el principio. Su objetivo era la creación y construcción de un laboratorio volador para elaborar un nuevo esquema de avión. En el futuro, la máquina podría convertirse en una fuente de nuevas tecnologías para otros proyectos, pero su implementación directa no estaba planificada.
El diseño del nuevo helicóptero se completó a mediados de la década de 2000, y en 2008 estaba listo para la prueba. Sikorsky llevó a cabo el trabajo principal de forma independiente, mientras que parte de los sistemas y ensamblajes fueron creados por otras empresas o adquiridos de ellos. En particular, el sistema de control electrónico fue diseñado en Honeywell, los rotores principales fueron fabricados por Eagle Aviation Technologies y Aero Composites fue responsable del rotor de cola.
El fuselaje aerodinámico X2 albergaba la cabina, el equipo necesario, una planta de energía y cajas de engranajes para distribuir la energía entre los tres tornillos. En la cola proporciona plumaje con superficies de dirección.
X2 en vuelo
X2 recibió el motor turbo LHTEC T800-LHT-801 con potencia 1800. Se suministró energía a dos rotores coaxiales y al empuje de la cola, necesarios para la aceleración. Los sistemas de control proporcionaron control sobre la velocidad del rotor. A velocidades de hasta 200 nudos (370 km / h), la velocidad de rotación máxima permitida excedió 440 rpm. Cuando se superan los nodos 200, el tornillo se desacelera a 360 rpm o menos para mantener la velocidad óptima de la cuchilla.
El sistema de soporte X2 incluye dos tornillos rotativos coaxiales de cuatro palas que giran en diferentes direcciones. El diseño de las cuchillas aplicó soluciones de ingeniería destinadas a aumentar su rigidez y reducir la torsión bajo cargas aerodinámicas. Se informa que soluciones similares ya se han utilizado en proyectos de helicópteros en los Estados Unidos.
Debido a la necesidad de aumentar la velocidad de vuelo y disminuir la resistencia, el centro de la hélice se cerró con varios carenados. Dos carenados de disco cubren las partes raíz de las cuchillas. Otra parte aerodinámica se encuentra entre ellos y reduce la resistencia de la parte vertical de la manga.
La cola del prototipo X2, diseño de tornillo de empuje claramente visible
Para alcanzar las velocidades máximas, el helicóptero X2 utilizó una hélice de cola que crea el empuje necesario. Debido a esto, en los modos de vuelo de alta velocidad, los rotores crean solo fuerza de elevación, pero no empuje de traslación. Debido a esto, las revoluciones del tornillo se reducen y la velocidad de las cuchillas permanece dentro de límites aceptables.
Para la aceleración durante el vuelo horizontal en el X2, fue responsable una hélice de cola de seis palas. La forma de las cuchillas se ha optimizado para funcionar en modos predeterminados. El empuje de diseño de dicho tornillo cumplió con los requisitos generales del proyecto.
X2 tenía un EMF capaz de recibir datos de múltiples sensores y responder a la información entrante. La automatización tenía que controlar el funcionamiento de las unidades y el comportamiento de la máquina, así como emitir los comandos necesarios a los actuadores. Debido a esto, se propuso garantizar un comportamiento seguro de la máquina en todos los modos de vuelo.
Resultados de la prueba
El primer vuelo del experimentado Sikorsky X2 tuvo lugar en agosto 27 2008 y duró aproximadamente media hora. Las primeras etapas de las pruebas, que preveían el vuelo solo debido al sistema de soporte, duraron aproximadamente un año. Su resultado fue una velocidad de vuelo horizontal del orden de 250-300 km / h, al nivel de otros helicópteros modernos.
S-97 Raider en pruebas
En el medio de 2009, comenzó una nueva fase de prueba, que involucró todos los tornillos disponibles. En mayo del 2010, fue posible obtener la velocidad de los nodos 180 (335 km / h), y unas semanas más tarde el laboratorio volador aceleró a los nodos 225 (417 km / h). Este vuelo podría reclamar un récord mundial, pero los resultados no se registraron de acuerdo con las reglas de la FAI.
En septiembre 15 del mismo año, se produjo un nuevo récord: X2 desarrolló una velocidad de nudos 250 (460 km / h). Un poco más tarde, la velocidad aumentó en otro 20 km / h. Las pruebas de vuelo continuaron hasta julio 2011, pero no se establecieron nuevos registros. Los probadores realizaron vuelos en diferentes modos para recopilar datos sobre el comportamiento del equipo.
Después de completar las pruebas, el experimentado X2 estacionó como innecesario. En 2016, fue transferido al Museo Nacional Aeroespacial. Ahora todos pueden ver el auto.
Implementación de mejores prácticas.
Sikorsky X2 era una máquina puramente experimental, diseñada solo para probar nuevas soluciones técnicas. Durante sus pruebas, se recopilaron los datos necesarios para el desarrollo de nuevos proyectos de equipos prácticamente aplicables. Un trabajo similar comenzó antes del final de la prueba X2.
"Raider" en vuelo
En 2010, el Ejército de los EE. UU. Lanzó el programa Armed Aerial Scout, que tiene como objetivo crear un helicóptero para reemplazar el viejo OH-58D. La nueva máquina debería transportar carga comparable y mostrar un mejor rendimiento de vuelo. Para participar en AAC, Sikorsky ha desarrollado un nuevo helicóptero de alta velocidad S-97 Raider, que se basa en todos los desarrollos principales sobre el tema X2. El primer vuelo de una máquina de este tipo tuvo lugar en mayo 2015, y hasta la fecha, tres prototipos han participado en las pruebas.
Desde el punto de vista del esquema general, el S-97 no es diferente del laboratorio de vuelo anterior. Tiene cojinete coaxial y hélice de cola. Los tornillos son accionados por un motor General Electric YT706 con potencia 2600. Existe un estabilizador horizontal desarrollado que descarga los rotores durante la aceleración. Un helicóptero con un peso de despegue inferior a 5 t podrá transportar hasta seis paracaidistas o carga o armas comparables.
La velocidad de crucero estimada del Raider es 220 nudos (410 km / h). Máximo: nodos 250. Sin embargo, mientras que los resultados reales parecen más modestos. Hasta la fecha, la velocidad de los vuelos de prueba no supera los nodos 190-200 (no más de 370 km / h). Se espera que en el futuro previsible S-97 muestre todas las características de vuelo requeridas, y esto le asegurará una victoria en la competencia AAS.
Primer prototipo SB> 1 Defiant
Más tarde, apareció el proyecto del helicóptero Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. Se está creando para participar en el programa Future Vertical Lift del Ejército de los EE. UU. Y debería llenar el nicho de un helicóptero de transporte multipropósito mediano. Como el S-97, el SB> 1 se basa en el X-2 experimental y tiene el mismo diseño.
Defiant tiene dos rotores de cuatro palas y un empuje con ocho palas. La planta de energía se basa en dos motores Lycoming T55. En el futuro, se planea reemplazarlos por motores con características más altas.
El primer vuelo de SB> 1 tuvo lugar el 21 de marzo de 2019. Como parte de las pruebas, la velocidad de vuelo horizontal aumenta constantemente, pero aún está lejos de los valores récord. En el futuro, después de reemplazar los motores, se prevé llevar la velocidad de crucero a 250 nudos. Al mismo tiempo, se propone combinar alta velocidad con buena eficiencia. En términos de alcance, el Defiant también tendrá que superar a los vehículos existentes.
Perspectivas de direcciones
El proyecto piloto Sikorsky X2 puede considerarse un éxito único. Una máquina con experiencia frente a las tareas. Proporcionó la verificación de nuevas soluciones y tecnologías, y también permitió acumular la cantidad necesaria de datos. Toda esta experiencia ya se está utilizando en dos proyectos, y pueden aparecer nuevos helicópteros de este tipo en el futuro.
Las perspectivas para el S-97 Raider y el SB> 1 Defiant solo pueden evaluarse parcialmente. Se están probando dos máquinas y muestran buenos resultados técnicos. Las tareas de aumentar la velocidad de vuelo se van resolviendo gradualmente y las características van al nivel dado. Hay muchas razones para creer que los dos helicópteros prometedores mostrarán las capacidades esperadas.
Sin embargo, las perspectivas comerciales de las nuevas máquinas Sikorsky siguen siendo cuestionables. Varios fabricantes participan en concursos de AAS y FVL aviación técnicos con diferentes proyectos. En ambos casos, Sikorsky posee los desarrollos más interesantes, pero el alto rendimiento y el coraje técnico pueden no ser un factor decisivo. En el futuro previsible, el Pentágono debe elegir al ganador de dos competiciones y así determinar el camino de desarrollo de la aviación del ejército.
El futuro de los proyectos de Sikorsky aún no se ha determinado, pero los subtotales parecen interesantes. Un proyecto piloto hace una década resolvió con éxito las tareas y abrió el camino para el desarrollo de nuevos diseños. En un futuro cercano pasarán los controles necesarios y competirán por un lugar en las tropas. Hasta ahora, las posibilidades de que dos helicópteros basados en X2 parezcan bastante altas.
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