Rotor basculante cuádruple de Bell Boeing

Rotor de inclinación cuádruple
Concepto artístico de rotor basculante cuádruple
información general
Tipo	Rotor basculante de carga
Fabricante	Bell y Boeing
Estado	Estudiar
Historia
Desarrollado a partir de	Avión Bell Boeing V-22 Osprey

El Bell Boeing Quad TiltRotor (QTR) es un derivado de cuatro rotores propuesto del Bell Boeing V-22 Osprey desarrollado conjuntamente por Bell Helicopter y Boeing . El concepto es un contendiente en el programa Joint Heavy Lift del Ejército de los EE. UU. (una parte del programa Future Vertical Lift ). Tendría una capacidad de carga aproximadamente equivalente al C-130 Hercules , volaría a 250 nudos y aterrizaría en sitios no mejorados verticalmente como un helicóptero. ^[1]

Bell desarrolló su modelo D-322 como un concepto de rotor basculante cuádruple en 1979. El equipo de Bell Boeing reveló un diseño de rotor basculante cuádruple en 1999 que las compañías habían estado investigando durante los dos años anteriores. El diseño era para un transporte V/STOL del tamaño de un C-130 para el programa Future Transport Rotorcraft del Ejército de los EE. UU. y tendría un 50% en común con el V-22. Este diseño debía tener un peso máximo de despegue de 100.000 lb (45.000 kg) con una carga útil de hasta 25.000 lb (11.000 kg) en vuelo estacionario. ^{[2] [3]} El diseño se redujo para estar más basado en el V-22 y tener una carga útil de 18.000 a 20.000 lb (8.200 a 9.100 kg). Esta versión se denominó "V-44". ^{[2] [4]} Bell recibió contratos para estudiar tecnologías relacionadas en 2000. El Departamento de Defensa de los EE. UU. no continuó con el desarrollo. ^[2]

Entre 2000 y 2006, se llevaron a cabo estudios sobre la aerodinámica y el rendimiento de un rotor de cuatro ejes en la Universidad de Maryland, College Park . Este esfuerzo fue financiado inicialmente por la NASA/AFDD y posteriormente por Bell. Una investigación experimental en modo helicóptero con efecto suelo descubrió que era posible reducir la descarga en la aeronave del 10% del empuje total a una carga del 10% del empuje. ^[5] Un estudio paralelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) confirmó estos hallazgos. ^[6]

En septiembre de 2005, Bell y Boeing recibieron un contrato de reparto de costes por valor de 3,45 millones de dólares de la Dirección de Tecnología Aplicada a la Aviación del Ejército de los EE. UU. para un estudio de diseño y análisis conceptual de 18 meses que duraría hasta marzo de 2007, en conjunción con el programa Joint Heavy Lift. ^{[7] [8]} El contrato fue adjudicado a Bell Helicopter, que está colaborando con Phantom Works de Boeing . El estudio QTR es uno de los cinco diseños; uno de los cinco es también un programa de Boeing, una versión avanzada del CH-47 Chinook . ^[1]

Durante el estudio de diseño inicial, los ingenieros de Bell estaban diseñando el ala, el motor y el rotor, mientras que el equipo de Boeing estaba diseñando el fuselaje y los sistemas internos. ^[9] Una disposición similar se utiliza en el V-22 .

Un modelo de túnel de viento a escala de un quinto se ha sometido a pruebas en el Transonic Dynamics Tunnel (un túnel de viento transónico único ) en el Langley Research Center de la NASA durante el verano de 2006. El modelo "semi-span" (que representa la mitad de estribor de la aeronave) medía 213 pulgadas de largo y tenía rotores motorizados de 91 pulgadas, góndolas operativas y alas "dinámicamente representativas". ^[10]

El objetivo principal de la prueba era estudiar los efectos aeroelásticos de los rotores del ala delantera sobre el ala trasera y establecer una configuración de referencia para la aeronave. ^[1] Alan Ewing, director del programa QTR de Bell, informó que "las pruebas demostraron que las cargas de ese vórtice en el rotor trasero [son] las mismas que las cargas que vemos en los rotores delanteros", y "la estabilidad aeroelástica del ala parece exactamente la misma que la del rotor basculante convencional". Estas pruebas utilizaron un modelo con un rotor de tres palas; las pruebas futuras explorarán los efectos de utilizar un sistema de cuatro palas. ^[9]

Además de la investigación realizada conjuntamente en virtud del contrato, Bell ha financiado investigaciones adicionales y pruebas en túneles de viento en cooperación con la NASA y el Ejército. ^[11] Después de la presentación de los informes iniciales del estudio conceptual, se esperaba que comenzaran las pruebas de componentes a escala real y, posiblemente, un programa de pruebas de vehículos a escala inferior. ^[1] A la espera de la aprobación, el primer vuelo de un prototipo de avión a escala real estaba programado para 2012. ^[9]

El estudio se completó en mayo de 2007, ^[12] y se seleccionó el Quad TiltRotor para un mayor desarrollo. Sin embargo, el blindaje adicional de los vehículos terrestres tripulados de Future Combat Systems hizo que su peso aumentara de 20 toneladas a 27 toneladas, lo que requirió un avión más grande. ^[13] A mediados de 2008, el Ejército de los EE. UU. continuó los estudios Joint Heavy Lift (JHL) con nuevos contratos para los equipos Bell-Boeing y Karem Aircraft/Lockheed Martin. Los equipos debían modificar sus diseños para alcanzar las nuevas especificaciones del JHL. El JHL se convirtió en parte del nuevo programa Joint Future Theater Lift (JFTL) de la Fuerza Aérea y el Ejército de los EE. UU. en 2008. ^[14] A mediados de 2010, el Departamento de Defensa de los EE. UU. estaba formulando un plan de avión de elevación vertical con el JFTL como parte. ^[15] El Departamento de Defensa también solicitó información a la industria aeroespacial sobre tecnologías para el JFTL en octubre de 2010. ^{[16] [17] [ necesita actualización ]}

El diseño conceptual incluía un gran avión de ala en tándem con motores tipo V-22 y rotores de 50 pies (15 m) en cada una de las cuatro puntas de las alas. El fuselaje, del tamaño de un C-130, tendría una bodega de carga de 747 pulgadas (19,0 m) con una rampa de carga trasera que podría transportar 110 paracaidistas o 150 pasajeros con asientos estándar. En configuración de carga, acomodaría ocho palés de 463 L. Esta versión básica incluye una sonda de reabastecimiento de combustible completamente retráctil y un sistema de transmisión interconectado para redundancia de energía. ^[9]

Además, el equipo Bell-Boeing incluyó ocho posibles variantes, o "diseños de excursión", incluida una variante basada en el mar. El equipo de diseño planeó cargas útiles que iban desde 16 a 26 toneladas y un alcance de 420 a 1.000 millas náuticas (780 a 1.850 km). ^[9] Una de las excursiones de diseño exploradas, apodada "Big Boy", tendría rotores de 55 pies (17 m) y una bodega de carga de 815 pulgadas (20,7 m), lo que le permitiría transportar un palé adicional de 463 L y acomodar un vehículo de combate blindado Stryker . ^[9]

• Elevador motorizado
• Elevador vertical del futuro

Desarrollo relacionado

• Avión Bell Boeing V-22 Osprey
• Campana V-280 Valor

Aeronaves de función, configuración y época comparables

• Campana X-22
• Curtiss Wright X-19

Listas relacionadas

• Lista de aviones militares de los Estados Unidos
• Lista de aeronaves VTOL

• Norton, Bill. Bell Boeing V-22 Osprey, transporte táctico con rotor basculante . Midland Publishing, 2004. ISBN  1-85780-165-2 .

• Página del rotor basculante cuádruple QTR en GlobalSecurity.org
• "CH-53X HLR y JHL: ¿Futuros programas de helicópteros en camino de colisionar?". Defense Industry Daily , 27 de septiembre de 2005.
• "Bell y Boeing trabajan en el diseño de un avión con rotor basculante cuádruple". Dallas Morning News , 24 de agosto de 2006.
• "El ejército de Estados Unidos estudia tres conceptos de configuración para helicópteros de carga de gran tamaño". Flight International , 9 de octubre de 2007.