Ir al contenido

Bell XV-15

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Bell XV-15

El XV-15 despegando como unhelicópterodesde elDryden Flight Research Centerde laNASA.
Tipo Convertiplanoexperimental
Fabricante Bandera de Estados UnidosBell Helicopter
Primer vuelo 3 de mayo de 1977
Retirado 2003
Estado Retirado
Usuario principal Bandera de Estados UnidosNASA
N.º construidos 2
Desarrollo del Bell XV-3
Desarrollado en Bell-Boeing V-22 Osprey
Bell-Agusta BA609
[editar datos en Wikidata]

ElBell XV-15fue una aeronaveestadounidense,la segundaaeronave experimentaldel tipoconvertiplanoy la primera en demostrar la viabilidad práctica de un concepto que combina las ventajas de despegue vertical y de vuelo estacionario (propias de unhelicóptero) con la ventaja de una mayor velocidad (propia de un avión de alas fijas).

Antecedentes

[editar]

Aeronaves de rotor VTOL anteriores al XV-15

[editar]

La idea de desarrollar y construir una aeronaveVTOLque usaserotoressimilares a los de loshelicópterosen los extremos de sus alas ya se había originado a comienzos de la década de 1930. De hecho, el primer diseño que se parece a los modernosconvertiplanosfue patentado porGeorge Lehbergeren mayo de 1930, aunque él sin embargo no avanzó más en el desarrollo de ese por entonces revolucionario concepto. En 1942, en medio de laSegunda Guerra Mundial,fue desarrollado un prototipoalemándenominadoFocke-Achgelis Fa 269,pero este nunca llegó a volar.

Los dos prototipos que llegaron a ser probados en vuelo fueron elTranscendental Model 1-G(de un solo asiento) y elTranscendental Model 2(biplaza), ambos propulsados por dos motores recíprocamente contrarrotatorios que de esa manera compensaban el efecto torque(par motor)de los helicópteros convencionales. El desarrollo delModel 1-Gcomenzó en 1947, aunque solo pudo realizar su vuelo de bautismo en 1954. Las demostraciones con este modelo experimental duraron aproximadamente un año, hasta que el mismo se estrelló en laBahía de Chesapeakeel 20 de julio de 1955. Aunque el prototipo de aeronave resultó destruido, su piloto solo sufrió lesiones menores. ElModel 2fue seguidamente desarrollado, pero laFuerza Aérea de los Estados Unidoscambió su financiación en favor delBell XV-3y solo se realizaron algunos vuelos estacionarios de prueba. ElTranscendental 1-Gfue la primera aeronave derotorinclinado en haber volado y logrado casi la totalidad de la transición de “modo helicóptero” a “modo avión” (llegando a estar a solo unos 10 grados de un vuelo horizontal propiamente dicho).

XV-3

[editar]

ElBell XV-3voló por primera vez en 1955. Al igual que sus predecesores, elXV-3tenía sus motores ubicados sobre elfuselaje,junto a sendosejes de transmisiónque transferían energía a cada uno de los dos rotores inclinados obasculantesmontados sobre las alas. Estaba equipado con dosasientos de eyección;si bien nunca fueron usados, de haberlo hecho, hubiesen arrojado a sus pilotos hacia abajo, lejos de ambos rotores.

Avances tecnológicos

[editar]

El concepto de los motores basculantes

[editar]

Uno de los mayores problemas que tenían los primeros diseños de aeronaves conrotoresbasculantes era que los ejes que transmitían potencia desde el fuselaje hacia los rotores de los extremos alares, y a las cajas de velocidades y mecanismos de inclinación allí ubicados, estaban transfiriendo una gran cantidad de potencia y de torque (par motor) a lo largo de una gran distancia, demasiada para el sistema de transmisión de energía de una aeronave. Además debían soportar grandes cargas, además de ser pesados ellos mismos.

ElXV-15introdujo una importante innovación de diseño: en lugar de montar los motores directamente sobre el fuselaje, elXV-15los tenía desplazados hacia los soportes de los extremos de cada una de las alas, acoplados a cada uno de los dos rotores. La forma estándar o normal de suministrar potencia era hacerlo directamente desde cada motor haca una caja de reducción de velocidades, y luego hacia cada rotor o hélice, sin necesidad de losindeseableslargos ejes de transmisión. No obstante, sí existía un eje de emergencia, que transferiría potencia al rotor opuesto en el caso de que fallase uno de los dos motores. Pero este último era liviano, ya quenohabía sido concebido para soportar una carga constante de trabajo.

El concepto de rotor basculante introdujo complejidades adicionales al diseño de los propios soportes de los motores y en el diseño de los motores para ser capaces de rotar desde la operación horizontal a la vertical. Estos problemas fueron enfrentados en una etapa relativamente temprana del programaXV-15,pero no obstante habrían de regresar en la década de 1980, durante el desarrollo del sucesor militar del mismo, el más grandeV-22 Osprey.

Investigación en “aeroelasticidad”

[editar]

A fines del decenio de 1960 y comienzos del de 1970, laNASAestaba trabajando junto a otros investigadores en diseños teóricos de soportes(pods)derotores,algunos de los cuales serían llevados a la práctica y probados en eltúnel de viento.

Dos eran las compañías involucradas en la investigación y en los diseños propuestos:Bell HelicopteryBoeing-Vertol.El foco estaba puesto en los soportes de los rotores basculantes y en la integración de éstos con las alas y el fuselaje de la aeronave, además de también centrarse en los estudios preliminares sobre el flujo de aire alrededor de los mismos, mediantetúneles de viento.Se investigaron diseños de rotores basculantes fijos y plegables.

Historia del proyecto que derivaría en el XV-15

[editar]
El XV-15A volando como un avión, con sus dos rotores en posición totalmente horizontal, actuando comohélicesconvencionales.

Lo que finalmente sería conocido como el programaXV-15fue inicialmente lanzado en 1971, en elAmes Research Centerde laNASA.Tras realizar algunos trabajos preliminares el respecto, el organismo aeroespacialestadounidenserealizó una competición que otorgaría dos contratos de investigación y desarrollo de 500000dólarescada uno, con el fin de diseñar prototipos. Algunas de las importantes empresas que respondieron a ese llamamiento incluían aBell Helicopter,Boeing-Vertol,Grumman AircraftySikorsky Aircraft Corporation.Finalmente, serían las dos primeras las que obtendrían sendos premios el 20 de octubre de 1972. Los diseños propuestos por ambas compañías fueron entregados el 22 de enero de 1973.

Diseño de Boeing-Vertol

[editar]

Boeing propuso un modelo, denominado,Model 222(que no debe ser confundido con el posterior estilizado helicóptero convencionalBell 222), en el cual los motores se encontraban ubicados en soportes fijos en los extremos de cada ala, y el pequeño soporte rotatorio (que contenía a cada hélice en sí) estaba situado un poco más cerca del fuselaje. Esta disposición contribuyó a simplificar el diseño de los motores, al mantenerlos siempre en posición horizontal, sin precisar de largos ejes de transmisión hacia los rotores basculantes.

Diseño de la Bell

[editar]

El diseño propuesto por Bell, elModel 301,en el cualtodoel soporte de cadarotorgiraba entre las posiciones horizontal y vertical, es decir, tanto cada motor como la estructura del rotor montados conjuntamente en el mismo soporte(pod).Esto simplificaba la transmisión de potencia, pero exigía requerimientos más complejos para el diseño del motor y era tal vez un poco más pesada que la propuesto de laBoeing.Después de haber revisado ambas propuestas, laNASAfinalmente se decantó por la propuesta deBelly seleccionó alModel 301para un desarrollo posterior, firmando un contrato deI+Del 31 de julio de 1973.

Desarrollo y vuelo del XV-15

[editar]

Durante los cuatro años siguientes, se realizaron extensas pruebas de ingeniería, para así completar definitivamente la etapa de desarrollo de la aeronave. El primero de dos BellXV-15,con el número de serieN702NA,voló por primera vez el 3 de mayo de 1977.

Después de haberse realizado unos pocos vuelos de pruebas en las propias instalaciones de la Bell, la aeronave fue transferida alAmes Research Centerde laNASA,ubicado en la localidad deMountain View(estado deCalifornia). Allí fue colocada en el gigantescotúnel de vientode ese centro de investigaciónaeronáutica,para ser probada en diferentes entornos de vuelo simulados. Luego fue trasladada alDryden Flight Research Center(también del organismo aeroespacial estadounidense), el cual se halla ubicado dentro de las instalaciones de laAFBEdwards, en el alto desierto californiano. Fue capaz de funcionar exitosamente tanto en el “modo helicóptero” como en el de “modo avión”, así como de realizar suaves transiciones entre ambas configuraciones de los rotores o las hélices. Una vez que elconvertiplanohubo sido suficientemente probado en Dryden, fue devuelto a Ames... para seguir realizando aún más pruebas adicionales.

XV-15 en el Paris Air Show de 1981.

Para 1981, elXV-15había sido los suficientemente probado como para llevarlo a la importante exhibición aérea parisina deLe Bourget,para realizar allí vuelos de demostración ante el público y la prensa especializada enaeronáutica.[1]​ En la década de 1980, losXV-15solían ser llevados a realizar demostraciones al espectáculo aéreo de verano anual que tenía lugar en la también californiana estación aeronaval deMoffett Field.AmbosXV-15fueron activamente volados durante todos esos años, para probar extensivamente suaerodinámica,en particular en lo referente a su comportamiento durante las etapas de transición entre ambos modos de operación. Además se estudiaron las aplicaciones finales de las aeronaves de rotores inclinados en los sectores civil y militar, caso este último del programa que derivó en el desarrollo delV-22 Osprey.[2]​

Accidente del N702NA

[editar]

El primer prototipo delconvertiplanoXV-15,de número de matrículaN702NA,fue transferido de regreso a laBell Helicopterpara continuar con su prolongada etapa de desarrollo, así como para realizar vuelos de demostración.

El 20 de agosto de 1992, la aeronave se estrelló mientras estaba siendo volada por un piloto invitado. Estaba ascendiendo para la realización de un vuelo estacionario, cuando se le desprendió un perno del sistema de control colectivo del soporte de uno de los dosrotores,haciendo que este último se inclinase totalmente. La aeronave giró fuera de control y se estrelló en posición invertida. A pesar de haber resultado significativamente dañada, la aeronave estaba estructuralmente intacta en gran medida, y afortunadamente tanto el piloto como el copiloto lograron escapar con heridas menores del sitio del accidente. De hecho, la cabina de mando del convertiplano siniestrado logró ser salvada y reconvertida ensimulador de vuelo.

Operaciones realizadas por el N703NA

[editar]
El XV-15 de matrícula N703NA con los colores de losGuardacostas de los Estados Unidos(US Coast Guards),aterrizando verticalmente en las afueras delPentágonoen septiembre de 1999.

El segundo prototipo delXV-15continuó realizando principalmente operaciones de pruebas extendidas para laNASAhasta septiembre de 2003. ElN703NAfue usado para realizartestspara el programa militar delV-22 Osprey(que finalmente sería el “hermano mayor” delXV-15) y para el transporte civil medianoBell/Agusta BA609,otra aeronave de rotores inclinados.

XV-15 en el National Air and Space Museum.

Tras haber sido retirado de sus operaciones de demostración en septiembre de 2003, elN703NAfue donado alMuseo Nacional del Aire y el Espacio(National Air and Space Museum) delInstituto Smithsonianoen la ciudad deWashington.Éste realizó un vuelo final desdeFort Worth(estado deTexas) hasta el NASM antes de que fuera dado de baja definitivamente. En la actualidad se encuentra en exhibición en elSteven F. Udvar-Hazy CenterdelAeropuerto Internacional DullesdeWashington D. C..

Especificaciones

[editar]
Vista esquemática frontal, lateral y desde arriba del XV-15.
title=Cutaway drawing
title=Cutaway drawing

Referencia datos:NASA SP-2000-4517[3]​

Características generales

  • Tripulación:Dos (piloto y copiloto)
  • Longitud:12,83 m
  • Envergadura:17,42 m con los rotores girando
  • Diámetrorotor principal:7,62 m
  • Altura:3,86 m
  • Peso vacío:4574 kg
  • Peso máximo al despegue:6000 kg
  • Planta motriz:2×turboejeAvco Lycoming LTC1K-4K.
  • Potencia del motor:
    • 1550 shp (1156 kW) potencia normal de despegue (10 min máximo)
    • 1802 shp (1354 kW) potencia de emergencia (2 min máximo)

Rendimiento


Véase también

[editar]

Desarrollos relacionados

Aeronaves similares

Secuencias de designación

Listas relacionadas

Referencias

[editar]
  1. ↑https://www.nytimes.com/1981/06/14/business/the-paris-airshow-wining-dining-and-dealing-for-military-might.html?pagewanted=2
  2. ↑Norton 2004, pp. 22–33.
  3. ↑Maisel 2000, pp. 130–132.

Bibliografía

[editar]

Enlaces externos

[editar]
Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bell_XV-15&oldid=163024259»