Hélices cruzadas



Los helicópteros con dos hélices cruzadas suenan a error del ingeniero, no se, que partió de una terrible borrachera y cuando se encontró con el resultado final no sabía de donde había salido, pero en realidad es más bien simple, estamos hablando de una idea brillante en una época donde era todo experimento, prueba y error.

El genio detrás de esta idea era el fantástico Anton Flettner, un tipo que no sólo hacía cosas que volaban, además creó un barco que se propulsaba con una vela muy especial, un cilindro giratorio que aprovechaba el efecto Magnus para propulsar la embarcación. En sus locas ideas, todas pragmáticas, vale aclarar, también creó un avión que en vez de alas tenía este tipo de cilindros que utilizaban el mismo efecto.

Pero la guerra llegó y el inventor tuvo que crear algo útil y así nació un extraño helicóptero. Lo interesante de esta pequeña historia ingenieril es que la idea siguió más allá de la guerra bajo la tutela de Kaman, a continuación les cuento un poco más...



Flettner había creado un nuevo tipo de helicóptero, el FL 282 Kolibri, el cual es considerado el primer helicóptero en entrar en producción en serie de la historia, era 1942 y la Luftwaffe se interesó por el particular diseño.

En el Kolibri las hélices contrarrotatorias no iban en el mismo eje, en cambio se cruzaban haciendo un juego muy particular y todo esto gracias a una caja de engranajes que permitía que un motor le diese la potencia a ambos rotores y estos funcionasen en perfecta sincronía.



A diferencia de un helicóptero tradicional que utiliza un pequeño rotor de cola para contrarrestar el momento torsor del rotor principal, el tener dos en sentido opuesto hace el mismo trabajo. A diferencia de los Kamov, que utilizan un gran sistema contrarrotativo en el mismo eje, la idea de Flettner era más realizable considerando la tecnología de la época.

Del Kolibri se construyeron unos 25 ejemplares, los bombardeos destruyeron la fábrica y el final de la guerra terminó con Flettner detenido e interrogado, pero fue uno de los primeros en emigrar a los EEUU antes de que se pusiera en práctica el proyecto Paperclip para llevarse a todos los genios científicos y técnicos y aprovecharlos.

Kaman Aircraft era dirigida por Charles Kaman, que no sólo fabricaba helicópteros, también era un guitarrista y había creado la Ovation entre otros adelantos ingenieriles para las guitarras eléctricas, fue quien recibió a Flettner con la idea de crear helicópteros con esta idea de hélices cruzadas y así lo hicieron, trabajaron juntos y lograron crear el HH-43 "Huskie", un helicóptero concebido para apagar incendios pero que terminó sirviendo en casi todos los cuerpos del ejército norteamericano.

El Huskie comenzó su servicio en 1947 y pocos tienen idea que tan pronto en la Guerra Fría estos helicópteros con una imagen modernosa surcaron los cielos, normalmente se piensa en los pesados Sikorsky de la época.



Con el tiempo los motores de pistón dieron su paso a los turbohélices, Kaman siguió fabricando distintos modelos del Husky pero luego pasaron a una configuración más "tradicional" para sus modelos para la marina.Recién en los 90s volvió a crear un modelo nuevo con esta caraterística hélice, el Kaman K-MAX el cual logró ser transformado de helicóptero normal a un modelo totalmente automático sin piloto.

Sirvió en esta extraña configuración en Afganistán, ideal para enviar pertrechos a tropas en medio de una zona caliente sin poner en riesgo a un piloto, el vehículo es totalmente autónomo y opcionalmente se puede tomar el control como en cualquier UAV.

Un largo camino para una idea que, normalmente, hubiese quedado olvidada pero que en el fondo resultó bastante práctica y de bajo coste y, principalmente, menos peligrosa que el rotor de cola que utiliza la mayoría de los helicópteros actuales.

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Comentarios

  • buenisimo, quiero uno.

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  • Danbat    

    La primera vez que vi el K-MAX (creo que Discovery Channel cuando era bueno) dije "esto es lo que necesitamos acá", refiriéndome al combate de fuego en la cordillera.

    Las hélices cruzadas tienen varias ventajas sobre la configuración habitual de los helicópteros: toda la energía del motor se dedica a empuje vertical, no hay desperdicio en el rotor de cola, y sin rotor de cola el aparato es menos pesado, por lo que puede levantar aun más peso. Supongo que tener las hélices en rotores en V simplifica el aparato y salvo que se rompan los engranajes que unen los rotores, una falla de motor permitiría una autorrotación más controlada.

    Como sea, levantar más peso con el mismo consumo es un doble ganador. Tiene más capacidad de carga que los Bell UH-1 del Ejército que cada tanto se estrellan en nuestras montañas, usualmente con gente adentro. Con varios Kaman llevando agua y carga y los UH-1 llevando personal, los ataques a los incendios serían mucho más efectivos.

    Cómo me gusta soñar en voz alta.

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  • Danbat dijo:

    La primera vez que vi el K-MAX (creo que Discovery Channel cuando era bueno) dije "esto es lo que necesitamos acá", refiriéndome al combate de fuego en la cordillera.

    Las hélices cruzadas tienen varias ventajas sobre la configuración habitual de los helicópteros: toda la energía del motor se dedica a empuje vertical, no hay desperdicio en el rotor de cola, y sin rotor de cola el aparato es menos pesado, por lo que puede levantar aun más peso. Supongo que tener las hélices en rotores en V simplifica el aparato y salvo que se rompan los engranajes que unen los rotores, una falla de motor permitiría una autorrotación más controlada.

    Como sea, levantar más peso con el mismo consumo es un doble ganador. Tiene más capacidad de carga que los Bell UH-1 del Ejército que cada tanto se estrellan en nuestras montañas, usualmente con gente adentro. Con varios Kaman llevando agua y carga y los UH-1 llevando personal, los ataques a los incendios serían mucho más efectivos.

    Cómo me gusta soñar en voz alta.


    la autorrotación es automática apenas te quedás sin motor, ni siquiera requiere un procedimiento especial, eso salva vidas.

    por eso los Kaman sobrevivieron tanto tiempo para lucha de incendios, sirven muy bien en ese rol, pero cuando algo no es famoso, no se vende tanto

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  • Marcelo    

    Fabio Baccaglioni dijo:

    la autorrotación es automática apenas te quedás sin motor, ni siquiera requiere un procedimiento especial, eso salva vidas.

    No es tan así.
    Hay un procedimiento para cada tipo de helicóptero, condiciones, altura, etc.

    Pero más o menos es: bajar el colectivo, para que las palas no pierdan energía, buscar rápidamente un lugar para aterrizar y empinar rápidamente para abajo para qué, cerca del terreno, levantar el colectivo y ganar fuerza de sustentación que frene la caída y permita el aterrizaje más o menos controlado.

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  • PabloZ    

    Buen post!

    Danbat dijo:

    Las hélices cruzadas tienen varias ventajas sobre la configuración habitual de los helicópteros: toda la energía del motor se dedica a empuje vertical, no hay desperdicio en el rotor de cola, y sin rotor de cola el aparato es menos pesado, por lo que puede levantar aun más peso.


    Buen argumento, pero no es cierto lo del "empuje vertical", ya que los ejes de rotación de los rotores principales están inclinados respecto a la vertical. Esto es para poder tener fuerzas en dirección lateral y poder tener control y estabilidad (la dinámica de vuelo de helicópteros es MUY compleja).

    A priori diría que todo el mecanismo del rotor de cola es más simple mecánicamente que tener otro rotor principal, con su respectiva caja de transmisión de potencia. Obviamente que todo depende de qué helicópteros se estén comparando.

    Marcelo dijo:
    Hay un procedimiento para cada tipo de helicóptero, condiciones, altura, etc.


    Tal cual. Y agregando a lo que dijiste, el helicóptero en auto-rotación no cae alegremente... por más que sustente sin potencia del motor, cae como un piano y a último momento hay que darle "manija" al paso colectivo. Hay que tenerla clara para que todo salga bien, como en toda emergencia en vuelo.

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