Así es el nuevo SB-1 Defiant

El extraño helicóptero de doble rotor llamado a sustituir al mítico Black Hawk

Se llama SB-1 Defiant y se perfila como el nuevo helicóptero llamado a sustituir a famosos modelos en uso hoy en día, entre otros el mítico Black Hawk. ¿Qué lo hace diferente?

Foto: El SB-1 Defiant en diciembre de 2018. (Foto: Sikorsky-Boeing)
El SB-1 Defiant en diciembre de 2018. (Foto: Sikorsky-Boeing)

Se llama SB-1 Defiant y se perfila como el nuevo helicóptero llamado a sustituir a famosos modelos en uso hoy en día, entre otros el mítico Black Hawk. De diseño aparentemente revolucionario, se trata de un modelo desarrollado por Boeing y Sikorsky, los grandes fabricantes aeronáuticos tradicionales competidores y hoy socios. Su aspecto llama la atención y sus prestaciones son, en muchos frentes, sorprendentes. Si el modelo finalmente se aprueba para fabricación masiva, se convertirá en uno de los aparatos de referencia de las Fuerzas Armadas estadounidenses.

Lo primero que llama la atención es que los dos gigantes norteamericanos de la aviación se hayan puesto de acuerdo parta diseñar y presentar este modelo. No es la primera vez que trabajan juntos y si hay una marca tradicionalmente ligada al helicóptero sin duda es Sikorsky. De Boeing, qué decir. Hoy en día diseñar un nuevo modelo de aeronave es algo muy costoso que pocos se atreven a emprender en solitario.

El SB-1 nace en respuesta a un programa estadounidense para dotarse de una nueva generación de aeronaves de despegue vertical. Se trata del Future Vertical Lift (FVL). Es un ambicioso programa, iniciado en 2004 pero concretado en 2009, que busca desarrollar una familia de aeronaves que sean capaces, en el futuro, de reemplazar a helicópteros y aviones de diversos tamaños hoy en servicio.

Cinco naves de despegue vertical

La idea es buena. Se trataría de desarrollar cinco tipos de aeronave, con la característica común de ser capaces de despegue vertical, en cinco tamaños diferentes. La ventaja que otorgaría este programa sería la economía de escala obtenida y ahorro en costes de desarrollo, al compartir tecnología y equipos de sistemas de vuelo, sensores, defensas, armas, etc., es decir, lo que se suele denominar como "comunalidad" entre diferentes versiones o modelos.

Los cinco tipos de aeronave, pese a la comentada "comunalidad", serán bien distintos pues responden a necesidades muy diferentes. En el programa se establece el desarrollo de una aeronave ligera, que vendría a reemplazar helicópteros pequeños de reconocimiento o utilitarios, como es el caso del actual Bell OH-58 Kiowa y similares. Habrá igualmente una aeronave de tipo medio que se deberá poder realizar en versión utilitaria y en versión especializada en ataque y que, es evidente, vendría a sustituir respectivamente al UH-60 Black Hawk y al AH-64 Apache. También habría una versión "pesada" cuyo objetivo, aunque cueste creerlo, sería "jubilar" al CH-47 Chinook, helicóptero de transporte pesado que parece hoy por hoy insustituible.

Si el lector echa cuentas, faltan dos versiones. Son las más difíciles de entender. Una sería un modelo medio-ligero que no está claro si realmente es necesario, a qué necesidad responde ni a qué helicóptero actual sustituiría, porque en la actualidad este tipo de aeronaves, que se encuentran a caballo entre el helicóptero pequeño y económico y el de tamaño medio, más sofisticado, caro y de mayores prestaciones, suelen ser versiones "agrandadas" del modelo ligero o versiones "aligeradas" del modelo medio. Además, suelen responder a necesidades muy concretas que, hasta ahora como decimos, se han resuelto con la fórmula descrita de agrandar lo pequeño o aligerar lo grande. Ya veremos qué sale de aquí.

El mayor helicóptero de transporte del mundo en servicio es el gigante ruso Mi-26 Halo. Tiene una capacidad de carga de 20 toneladas

Sin duda la más visionaria es la que denominaremos (con cierta libertad por nuestra parte) como "superpesada", aunque el Programa la denomina "Ultra". Sería un modelo para carga pesada que en la actualidad no existe y que, supuestamente, reemplazaría y realizaría las funciones de aviones de ala fija de transporte táctico medio-pesado, como por ejemplo el C-130 Hércules e incluso aviones de mayor capacidad de carga. Aunque hoy en día no estamos tan lejos como se podría pensar, no dejan de ser 'palabras mayores'.

El mayor helicóptero de transporte del mundo en servicio es el gigante ruso Mi-26 Halo. Tiene una capacidad de carga de 20 toneladas, similar a la del Hércules, sí, pero este vuela a 640 km/h y con un alcance superior a los 5.000 km mientras el ruso ni siquiera llega a acercarse a la mitad de ambos valores. Cada uno está pensado para una tarea diferente. Diseñar una aeronave con las características de uno (despegue vertical) y prestaciones del otro, no va a ser tarea fácil y si pensamos en aeronaves con mayor velocidad y carga, como por ejemplo el Airbus A-400 M que vuela en España, aún más.

Principios de vuelo aplicados al Defiant

El Defiant es la respuesta de la industria a la versión "media" que podría sustituir al UH-60 Black Hawk y, en una versión específica derivada de ésta, al Apache. Se trata de un diseño con algunas características particulares que ha realizado su primer vuelo en fechas muy recientes, aunque con cierto retraso respecto al plan previsto. Solo con la observación de sus líneas se pueden empezar a extraer ideas interesantes. La principal característica es su configuración de doble rotor con el 'novedoso' añadido de una hélice multipala en la cola actuando como propulsor.

UH-60M Black Hawk, uno de los modelos que podría sustituir el SB-1 (Foto: Lockheed Martin)
UH-60M Black Hawk, uno de los modelos que podría sustituir el SB-1 (Foto: Lockheed Martin)

El empleo de dobles rotores en helicópteros es algo antiguo y, dato curioso, han sido diseñadores rusos como Kamov quienes más han utilizado esta solución técnica. Para explicar la razón de un doble rotor hay que ver algunos conceptos básicos del helicóptero. En este aparato la sustentación se genera en las palas del rotor por el efecto de su propio giro respecto a su eje en el aire. Es por ello que el helicóptero puede elevarse en vertical, algo imposible para el avión. Para entender mejor cómo vuela un helicóptero pueden ver el artículo que publicamos hace unos meses sobre el Chinook.

Esta ventaja del helicóptero también plantea sus inconvenientes y todos vienen del mismo sitio: un rotor que gira. El problema del rotor, complejidad mecánica aparte, viene por una cuestión física, el denominado "par motor". Este efecto hace que, si el rotor gira en un sentido, el resto del helicóptero tienda a rotar en sentido contrario. Para evitar este pernicioso efecto hay varias fórmulas posibles. La más extendida, es la de colocar una hélice en posición vertical en la cola que genera impulsión en sentido contrario al del par del rotor, contrarrestando su efecto. Es la solución de "rotor de cola", pero hay otras como la de adoptar un doble rotor coaxial en el que ambos rotores, girando uno en sentido contrario al otro, contrarrestan el par de uno con el del otro manteniendo estable el aparato. Es la opción más común y la adoptada por el Defiant.

Si la solución del doble rotor coaxial sorprende pero no es novedosa, la de adoptar una hélice impulsora tampoco lo es. Responde al segundo problema del helicóptero, su velocidad de desplazamiento. A diferencia del avión, el helicóptero nunca ha sido una aeronave rápida y para solucionar esto ya se han probado desde hace años varias soluciones, algunas muy imaginativas, que han ido proponiendo casi siempre la adopción de algún elemento adicional como propulsor.

Estos modelos en los que se mezclaba la sustentación del helicóptero mediante rotor y la propulsión del avión también se han denominado 'Gyrodines', por el nombre de uno de los primeros modelos con esta filosofía. Ejemplos de esto hay muchos, aunque no pasaron de prototipos o producciones muy limitadas, como el Eurocopter X3, Fayrey Rotodyne, Kamov Ka-22 y un largo etcétera de máquinas ("engendros" dirían algunos) que fracasaron porque en su intento de ser avión y helicóptero acabaron no siendo ni lo uno ni lo otro.

¿Qué se puede esperar del SB-1?

Visto lo anterior parecería que el SB-1 está condenado al fracaso, pero no tiene por qué ser así. Si nos volvemos a fijar en las imágenes del Defiant vemos un fuselaje, que por cierto recuerda mucho al Black Hawk, con un rotor sofisticado y una hélice en la cola. ¿En qué se diferencia de los fracasos del pasado? En algo muy importante: los avances en materiales y tecnología. El SB-1, aunque muy diferente (es casi el triple de grande), se basa en el demostrador S-97 Raider de Sikorsky, un desarrollo prometedor, y también en la tecnología y experiencias adquiridas en el desarrollo fallido del RAH-66 Comanche.

El RAH-66 fue una apuesta de Boeing y Sikorsky (ya dijimos que no era la primera vez que trabajaban juntos) para un helicóptero de ataque y reconocimiento con características 'stealth' ("furtivas"). El Comanche, que hubiera sido un magnífico complemento del Apache, fracasó por el tema presupuestario: era excesivamente caro y avanzado para su época. Hablamos de un programa de finales de los 90 (el F-117, el famoso "avión invisible", aún causaba sensación) en el que cada helicóptero se presupuestó en cerca de 40 M$, frente a los 18 M$ que costaba (entonces) un Apache. Era un precio desmesurado, pero se aprendió mucho de aquel fracaso.

El Apache es otro de los aparatos que puede llegar a ser sustituido por los nuevos helicópteros diseñados en el programa Future Vertical Lift de EEUU
El Apache es otro de los aparatos que puede llegar a ser sustituido por los nuevos helicópteros diseñados en el programa Future Vertical Lift de EEUU

Las perspectivas del Defiant, en cambio, son muy prometedoras. Las prestaciones previstas (su primer vuelo fue el 21 de marzo de 2019) hablan de una velocidad de casi 460 km/h con un radio de acción de 400 km. Comparativamente, el Black Hawk tiene una velocidad de crucero de 'tan solo' 280 km/h aunque su radio de acción es, de momento, superior.

Estas prestaciones son posibles gracias a su configuración. En despegue y aterrizaje toda la potencia se dirige a los rotores, pues recordemos que el Defiant no necesita rotor de cola. En vuelo, ya adquirida cierta velocidad, parte del empuje de las turbinas se dirige hacia la hélice impulsora, aumentando así su velocidad de desplazamiento.

Obviamente estamos ante un primer prototipo y queda mucho por hacer. Habrá que esperar a ver qué da de sí esta idea y qué prestaciones reales alcanza con unas turbinas mejoradas. Es también muy posible que el modelo final que veamos en producción, si llega a ello, sea distinto del Defiant, pero no cabe duda de que una nueva era de vehículos con capacidad de despegue y aterrizaje vertical ha comenzado.

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