Próximamente desde la factoría de Airbus Helicopters en Albacete saldrá hacia la de Marignane (Marsella) la sección de cola del nuevo demostrador tecnológico Racer, parte del programa europeo Clean Sky 2.
El Airbus Helicopters Racer se puede decir que es una continuación del X3 (léase X al cubo) de 2010, con una configuración similar aunque se trata de dos diseños completamente separados. Las hélices han pasado de ser tractoras a impulsoras y se han hecho cambios en las alas y la cola entre otros.
El Racer permitirá estudiar el vuelo a alta velocidad, hasta 400 km/h entre finales de 2022 y 2024 antes de que Airbus tome la decisión si procede a la producción de un helicóptero basado en esta tecnología.
Esos 400 km/h es un 50 por ciento más rápido que la velocidad de un helicóptero, y permiten disminuir el coste por milla náutica en un 25 por ciento.
Cuando el Racer se ponga en vuelo en la segunda mitad de 2022, Airbus Helicopters, según nos han explicado Brice Makinadjian, ingeniero jefe del Racer y Juan Manuel Jiménez, jefe del proyecto en Airbus Helicopters España, el primer año se empleará en abrir la envolvente de vuelo y el segundo para demostrar a posibles clientes las capacidades del diseño realizando diversas misiones.
A lo largo de los dos años de pruebas y demostraciones se estima que se realizarán unas 200 horas de vuelo repartidas al 50 por ciento entre ensayos del diseño y demostraciones.
Estas misiones se centran en tres: misiones urgentes gubernamentales, como por ejemplo los traslados sanitarios; transporte VIP de pasajeros; y SAR. En el transporte de pasajeros, destacan que la mayor velocidad permitirá reducir la dependencia de otros medios de transporte. Igualmente señalaron el que un ejecutivo podía usar el Racer para desplazarse en el día entre varias ciudades y volver a dormir a casa.
Jiménez y Makinadjian nos explicaron estas misiones. La velocidad del Racer permitirá reducir el tiempo preciso para ellas. Como ejemplo, Jiménez señaló que en el mar Báltico precisa nueve bases de helicópteros SAR tipo Airbus H135 o H145, repartidas por sus costas. Estos tienen una velocidad de crucero de 260 km/h. Con el Racer y sus 400 km/h bastarían cinco bases para tener, incluso, una mayor cobertura.
Jiménez nos señaló que se habían marcado una misión objetivo de demostración de las capacidades de rescate del Racer: hacer un rescate de una o dos personas a 100 km de la base y trasladarlos a un hospital a un máximo de 200 km entre ida y vuelta en menos de una hora.
Como decimos, el Racer es una evolución del X3 que, con sus dos hélices, que mueven los dos motores Safran Aneto que porta, puede alcanzar la velocidad citada de 400 km/h. Aunque quizás deberíamos decir, mueve, ya que una de las peculiaridades de este demostrador es que está diseñado para volar con un solo motor, lo que, según las cuentas de Airbus Helicopters, permitirá ahorrar un 15 por ciento de combustible en la misma misión que un helicóptero actual.
Otro 10 por ciento adicional en el ahorro de combustible (en vuelo estacionario) se logrará gracias al fuselaje trasero español. Este tiene una sección asimétrica, más parecida a la de un ala. El aire del rotor y las hélices hacen que esta sección genere sustentación, con lo que el requerimiento de potencia de los motores disminuye, y con ello el consumo. Un aspecto que destacan es que la forma del fuselaje trasero ha sido patentada por Airbus.
La cabeza del rotor también ha sido optimizada para ofrecer menos resistencia aerodinámica (un 45 por ciento menos) y reducir su mantenimiento. Lo mismo se aplica a las hélices, más eficientes y que generan menor ruido que las del X3. El cambio de tractoras a impulsoras, según nos señalaron Jiménez y Makinadjian se debe a que se ha comprobado que son más eficientes, y además mejoran la seguridad ya que dejan completamente libre toda la sección delantera del fuselaje, el cual puede albergar a hasta nueve ocupantes, y sus puertas. Otro punto destacado de las hélices es que además actúan como rotor antipar.
El control aerodinámico del Racer es una combinación del sistema usado en los helicópteros, con un rotor que bascula, y superficies aerodinámicas móviles en las alas y timones verticales de la cola. A alta velocidad, el rotor quedaría fijo, sin incidencia hacia ningún lado, y el control se mantendría con dichas superficies móviles junto a las hélices. Airbus equipará al Racer con su aviónica Helionix desarrollada por Airus Helicopters específicamente para helicópteros. Esta añadirá además un sistema de control específico para el despegue y aterrizaje que reducirá el ruido en estas fases.
Un proyecto europeo
El Racer en realidad es un proyecto europeo, y no solo por el lado de Airbus. En él participan empresas de Alemania, Austria, Bélgica, Eslovaquia, España, Francia, Holanda, Italia, Letonia, Polonia, Reino Unido, República Checa, y Rumanía.
Airbus Helicopters España ha sido la responsable del fuselaje trasero en su función de centro de excelencia para esta parte de los helicópteros de Airbus, y único centro de producción de los mismos a nivel mundial. En este caso además, según ha comentado Jiménez, ha sido la primera vez que España ha sido responsable, no sólo de la fabricación, sino de su diseño y pruebas. En total, Jiménez ha estimado en 14 millones de euros la inversión en el diseño y fabricación del fuselaje trasero, de los que la mitad han sido aportados por Clean Sky.
Para ello Airbus Helicopters España ha contado con el apoyo de diversas empresas, en su mayoría españolas. Estas se han unido en el denominado Consorcio Outcome, al frente del cual está Aernnova, que ha sido la responsable del fuselaje trasero del prototipo, incluyendo el diseño del concepto, el diseño estructural, la fabricación de piezas y el ensamblaje.
En este consorcio están Aernnova Engineering, Aernnova Composites, CATEC, CTA, Fibertecnic, FIDAMC, ICSA, y Tecnalia. Además, también han participado Onera (Francia), DLR (Alemania), OMPM (Italia), y Aimen (España).
Pero si el fuselaje trasero es ya una maravilla de diseño, producción y eficiencia, lo mismo ocurre con el estabilizador horizontal y con las superficies verticales de cola.
Para estas piezas, Airbus y sus socios han hecho uso de la tecnología de infusión de resina para la fibra de carbono, que es más ecológica que el sistema tradicional de fibra preimpregnada, y además no es necesario el uso de un autoclave. El responsable final de la producción del puro del fuselaje trasero ha sido FIDAMC y Tecnalia se ha encargado de diversas piezas sueltas.
Algunos componentes además han sido producidos por fabricación aditiva (impresión 3D) usando diferentes materiales y sistemas, como los herrajes de las superficies móviles de la cola. Son la primera pieza estructural producida por este método que volará en un helicóptero de Airbus. También diferentes soportes, como los de la cámara o de las antenas VOR y varios carenados. Las piezas así producidas han sido responsabilidad de CATEC.
CTA y Aimen por su parte se encargan de los ensayos estructurales de las piezas y de todo el conjunto.
Juan Manuel Jiménez, que lidera el programa en España desde que se lanzó en 2003, nos señaló que la configuración del Racer “va a ser el futuro del ala rotatoria”.
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