LA AERONAVE VTOL (Vertical Take Off & Landing) capt.3

En el campo del helicóptero, Lockheed ha producido el primer rotor rígido, o sea un rotor con palas fijadas rígidamente a la cabeza del rotor sin las articulaciones corrientes de batimiento y retroceso.

Esto es posible con el uso de una técnica giroscópica estabilizadora que evitaba los efectos de los primeros rotores sin articulación. Entre las ventajas encontramos la buena estabilidad, bajo nivel de vibración, facilidad de mando, sencillez en la mecánica (y mantenimiento), y grandes velocidades (mas de 426 km/h).

Helicóptero compuesto
Pero aun seguía siendo una velocidad relativamente pequeña, con lo que se buscaron nuevos métodos. Los primeros resultados fueron el helicóptero compuesto o mixto, y el convertiplano.

En el helicóptero compuesto, el rotor se encuentra prácticamente descargado cuando vuela a grandes velocidades en sentido horizontal, viniendo proporcionado el empuje de traslación por motores independientes, y la sustentación por alas fijas. El convertiplano es una aeronave en la que tanto las alas como los motores (turbohélices normalmente) podían girarse sobre el eje transversal del avión, pudiendo despegar verticalmente cuando se giraban hacia arriba, e ir aumentando la velocidad horizontal rotando gradualmente los planos sustentadores. Así, en la posición horizontal, la sustentación es totalmente debida a los planos.

El primer helicóptero compuesto (primer «avión VTOL»), fue el Rotodyne en el cual se proyectaron dos grupos de motores para proporcionar aire al rotor principal durante el vuelo vertical. En el extremo de cada pala hueca del rotor iba montado un reactor que quemaba keroseno. La transición al vuelo horizontal se llevaba a cabo transfiriendo progresivamente fuerza del rotor principal a las hélices. El Rotodyne en vuelo de crucero solo avanzaba gracias a la tracción de las hélices, obteniéndose la sustentación con el rotor y el ala convencional; esta última proporcionaba más de la mitad de la sustentación total.

El desarrollo de diseño de los helicópteros en Rusia y el extranjero abrió las perspectivas de la utilización de helicópteros como medio de transporte de cargas de peso pesado en el vasto territorio de la URSS. En mediados de los 50, en respuesta a un Régimen de Origen expedido por el Ministerio de Defensa, el OKB tomó una decisión revolucionaria para construir un helicóptero compuesto experimental, el Ka-22 . Apodado «Vintokryl» (literalmente, «tornillo de ala»), que contó con dos rotores de elevación y dos hélices de empuje hacia adelante del tractor, ambos montados en las puntas de las alas. Se trataba de una aeronave de un tipo fundamentalmente nuevo para la aviación de nuestro país, que combina las ventajas del helicóptero capaz de despegue vertical y aterrizaje y el avión que posee una mayor capacidad de elevación, alcance y velocidad, en comparación con el helicóptero.

Avión sentado sobre su cola
Aun con estos avances, el rotor principal proporciona problemas a grandes velocidades. Como lo principal era producir un aparato que combine la capacidad del VTOL con las características del vuelo horizontal del avión convencional, la idea de utilizar la hélice tanto para el vuelo vertical como para el vuelo horizontal es quizás una idea natural para la investigación.
Una de las primeras soluciones a ensayar era el tipo de avión «sentado sobre su cola» (tail sitter), representado por el Convair XFY-1 y Lockheed XFV-1

Estos aviones con ala delta, impulsados por turbohélices, se apoyaban sobre la cola para despegar, con su morro mirando hacia arriba, es decir, en posición vertical. Las hélices contrarrotativas (ver anexo 2) actuaban como el rotor de un helicóptero para el despegue, ascendiendo el avión recto hacia arriba desde el suelo. Una vez en el aire, el avión se situaba en posición horizontal y volaba convencionalmente. Para el aterrizaje se procedía a la inversa. Se reducía la velocidad hasta que el morro miraba hacia arriba y se posaba en el suelo sobre cuatro ruedas de los bordes de las dos alas y de las dos derivas.

La configuración anteriormente descrita tiene varias desventajas, como son la dificultad de aterrizaje, la postura extremadamente incómoda de los asientos, y la dudosa utilidad para llevar a cabo vuelos de transporte de pasajeros.

El convertiplano
En los años cincuenta se empezó a desarrollar una nueva idea de aeronave VTOL. El concepto del rotor basculante se empezó a ensayar en aviones de ala fija (no basculante). El convertiplano Bell XV-3 hizo su primera «conversión» de vuelo vertical a vuelo horizontal en diciembre de 1958. Para el despegue las dos hélices, con sus ejes verticales, actuaban como los rotores de un helicóptero. A una velocidad de avance predeterminada los rotores basculan poco a poco hacia delante hasta alcanzar 90º, pasando a actuar fácilmente como hélices. Durante la conversión, que duraba de 10 a 15 segundos, la sustentación era transferida progresivamente de las hélices al ala.

Si los servicios ha de llevar a cavo un avión VTOL son tales que la mayor parte del tiempo estará volando en vuelo normal horizontal, parece lógico que sea lo más parecido posible a un avión convencional. Ling-Temco-Vought llegaron a esta conclusión después de un estudio exhaustivo de las soluciones VTOL. Se puede alcanzar este ideal basculando no solamente la hélice sino también los motores y toda el ala. Durante el vuelo vertical con las alas y los motores horizontales, estos aviones son virtualmente aviones convencionales en todos los aspectos. Una nota importante es que los convertiplanos de hoy día, las alas se basculan unos 100º para poder volar hacia atrás, o mantenerse en estacionario con viento de cola.

LA AERONAVE VTOL (Vertical Take Off & Landing) capt.1
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