25 marzo 2010

XH-17 "Flying Crane" El MegaHelicoptero


La XH-17 "Flying Crane" fue el primer helicóptero de proyectos para la división de helicópteros de Hughes Aircraft. La XH-17, que tenía un sistema de dos palas del rotor principal con un diámetro de 134 pies (41 m), fue capaz de volar a un peso bruto de más de 50.000 libras (23.000 kilogramos).
Todavía mantiene el récord de vuelo con el sistema de rotor más grande del mundo. Solo una unidad fue construida, ya que el avión era demasiado engorroso e ineficiente para garantizar un mayor desarrollo.
Dos automóviles estacionados debajo de la XH-17 dan una idea de la escala.


El origen de esta aeronave se encuentra en el unos requisitos presentados el 31 de enero de 1946 por el Mando de Material para la construcción de un helicóptero experimental de grandes dimensiones.


Según estos requisitos el helicóptero debía de ser capaz de transportar una carga externa con unas dimensiones de 2'44m. x 2'44m. x 6'10m. y un peso máximo de 4.536 kg. a una velocidad máxima de 105 km/h, a una altura de vuelo de 915 m., con un radio 160km y autonomía de 30 minutos.


La idea era usarlo para el transporte de artillería, equipamiento, provisiones y personal, transportando las cargas a lugares donde a un helicóptero le fuese imposible aterrizar. Además, el helicóptero grúa tenía que ser fácilmente desmontado para el transporte en camiones trailer estándar.


Siguiendo los consejos de Friedrich von Dobhloff, ingeniero austríaco que durante la guerra fue pionero en el uso de los principios jet a los helicópteros en el Wiener Nustradter Flugzeugwerke y que había trabajado en la McDonnell en el XH-20 y otros helicópteros, la AAF Rotary Wing Branch ( Rama de Ala Rotatoria de la Fuerza Aérea del Ejército) tomó las siguientes decisiones de para el uso de:

1. un método de construcción del rotor distinto al convencional de madera y tubo de acero.
2. turbinas de gas y rotores movidos por jets
3. controles del servo, alerones en las palas u otros mecanismos para reducir las altas inherentes a la utilización de un rotor cuyo diametro se esperaba que fuese de 22'86 a 24'38 m.


Para finalizar, con la intención de minimizar los costes, el Rotary Wing Branch (Rama de Ala Rotatoria) recomendó que el fuselaje y otros componente que no fuesen críticos para las pruebas de vuelo fuesen construidos de la forma más simple posible.


El progama el concurso constaba de dos fases, la primera fase consistía en un estudio del diseño y la segunda fase, que sólo tendría lugar tras la aprobación del diseño por parte de la AAF (Army Air Force - Fuerza Aérea del Ejército), sería la construcción de un prototipo para pruebas de vuelo. Tras la realización de la primera fase se notificó, el 2 de mayo de 1946, a Kellet Aircraft Corporation de Upper Darby (Pensylvania) que había ganado la competición.


El estudio del proyecto durante un año reveló problemas técnicos que no podían haber sido anticipados, debido al uso de un rotor de mayor diámetro, y por lo tanto más difícil de fabricar y controlar. La selección de la planta motríz también fue complicada, aunque había estado de acuerdo con el personal de la AAF en Wright Field en el uso de la turbina de gas y combustión en la punta del rotor como la mejor solución, Kellett se vio forzada la instalación de una biturbina en vez de un única turbina deseada por la AAF. Esta y otras recomendaciones técnicas fueron aceptadas por Air Materiel Command (Mando de Material Aéreo) al final de la fase de estudio del proyecto y el 27 de agosto de 1947, se concedió el contrato AC15011 a Kellet para construir un aparato para pruebas en tierra XR-17 (que se convirtió en el XH-17 en junio de 1948 cuando el recién creada U.S.A.F. -Fuerza Aérea de los Estados Unidos - adoptó un sistema revisado de la designación). En el contrato se había previsto la modificación del aparato de pruebas en tierra en un banco de pruebas en vuelo como opción de la Fuerza Aérea.



Mientras que el prototipo de pruebas en tierra del XH-17 estaba en construcción, Kellett se encontró en dificultades financieras y en 1948 vendió los derechos y la plataforma parcialmente completada por 250.000 $. a Hughes, que a finales de los 40 había desarrollado un interés en los helicópteros. Deseando que los trabajos realizados en el helicóptero más grande desarrollado en ese momento debían continuar, la USAF aprobó la transferencia de la plataforma parcialmente completada de Upper Darby a Culver City. Los miembros clave del equipo de diseño de Kellet fueron contratados por Hughes y trasladados a California donde el trabajo fue reanudado rápidamente y la plataforma de pruebas se terminó a finales de 1949.


Con el fin de reducir costes, tal y como se recomendaba en los requisitos de la oferta y estaba estipulado en el diseño de Kellet, Hughes incorporó componentes de otros aviones en la plataforma de pruebas del XH-17. El cockpit biplaza de un planeador Waco CG-15, el tren de aterrizaje frontal de una sola rueda de un B-25 norteamericano, el tren de aterrizaje principal de dos ruedas gemelas de un Douglas C-54, y el tanque de combustible de 2.407 litros era un compartimento de bombas de un Boeing B-29 Superfortress. Motorizado con dos generadores de gas General Electric 7E-TG-180-XR-17A (turborreactores J35 modificados) con purgado de aire en la etapa intermedia del compresor que era introducida en el eje del rotor y después a través de conductos a cuatro quemadores en el final de cada pala, donde se le añadía el combustible y se quemaba. Esta instalación dual de la planta motriz proporcionaba el equivalente de 3480 HP cuando el rotor giraba a su ritmo normal de 88 rpm. El rotor tenía 39'62 m de diámetro.


La pruebas en tierra comenzaron el 22 de diciembre de 1949, y, como se eperaba de un avance tan drástico de tamaño y la complejidad en alas rotatoria, pronto aparecieron una serie de problemas. Sin embargo, se realizaron progresos hasta hasta junio de 1950, cuando un engranaje cíclico falló, dañando gravemente el aparato. Con el XH-17 atado firmemente al suelo, bajo rotación sólo con aire comprimido, un control de paso de la pala falló, causando que la pala del rotor entrara en una paso alto. El XH-17 se liberó de sus amarres y saltó 10 pies (3'05 m) en el aire antes de volver a la tierra. Una pala se inclinó un poco, golpeando repetidamente un motor de arranque, y se dañó durante el proceso. Se calculó que la máquina había requerido de 75.000 libras de empuje para liberarse. Sin embargo, ocho meses antes Hughes y la Fuerza Aérea habían confiado suficientemente en el proyecto para proceder a la siguiente fase y al fabricante fue financiado bajo el contrato AF8907 concedido en octubre de 1949 para modificar la plataforma de pruebas en tierra en un banco de pruebas en vuelo. Por lo tanto, en vez simplemente de reparar la plataforma después del accidente de junio de 1950, la pala dañada fue reparada y restringida a una vida de 50 horas, Hughes incorporó los cambios requeridos para preparar el XH-17 para el vuelo. Estas modificaciones prevuelo incluyeron la colocación de un sistema hidráulico dual, cada uno contaba con tres bombas hidráulicas de desplazamiento variable, y de la instalación de un rotor de cola. Debido a la ausencia de par de torsión, el diámetro del rotor de cola se podría reducir en comparación con el que habría sido necesario para un helicóptero convencional con el tamaño del XH-17, y para el control de viraje Hughes podía utilizar el rotor de cola de un Sikorsky H-19 montado en una extensión tubular del fuselaje.


Las pruebas en tierra se reanudaron dos años después, durante este tiempo se realizaron las modificaciones necesarias sin mucha prisa mientras se refinaba el diseño del servocontrol. Finalmente, tras haber recibido el número de serie 50-1482 por parte de la Fuerza Aérea, el XH-17 realizó su primer vuelo el 23 de octubre de 1952 en Culver City al mando de Gale Moore.


Sin embargo, el vuelo duró apenas un minuto porque las fuerzas en el econtrol direccional eran excesivas. Mientras que la corrección de esta deficiencia se podía hacer rápidamente, las dificultades destapadas más adelante en los ensayos requirieron más tiempo. Particularmente, las altas tensiones vibratorias en las palas del rotor principal eran difíciles de corregir y el XH-17 permaneció reiteradamente en tierra hasta que se incorporaron las modificaciones. El programa de pruebas terminó cuando las palas del rotor alcanzaron el límite de su vida en diciembre de 1955.


Sea como sea, el XH-17 había validado el concepto de diseño y su desarrollo en una grúa volante habría sido posible de no ser por el alto consumo de combustible que pudo ser reducido a un rango significativo y que impidió que nunca pudiera alcanzar el requisito táctico de 160 kilómetros de radio fijado en 1946. En el lado positivo, esta gran grúa volante poseía varias características notables, incluyendo su capacidad demostrada de transportar un remolque estándar de comunicaciones de la Fuerza Aérea y cargas de hasta 4.665 kg. Estaba adelantada a su tiempo en muchos aspectos aparte de su tamaño. Los pilotos elogiaron la excepcional respuesta del colectivo y del colectivo y el insignificante nivel de vibraciones que se notaba en la cabina. Por el contrario, se quejaron por la lentitud de su control direccional.


Al final, el XH-17 fue un programa de pruebas en vuelo limitado para investigar la viabilidad de usar un sistema experimental de presión a reacción para proporcionar la elevación adecuada para llevar un tanque. Tres meses de pruebas de tierra y treinta y tres vuelos cortos, acumulando un total de 10 horas, que incluyeron elvarse y vuelo hacia adelante a una velocidad de hasta 70 mph (112'65km/h) . La mayoría de los vuelos se realizaron con un peso total de 44.000 libras (19.958 kg.) y en alguno se ató al helicóptero una furgoneta de comunicaciones de la Fuerza Aérea para probar que el XH-17 podría elevarse con 50.000 libras (22.680 kg)de peso. El éxito de estos vuelos animó a los militares a presentar a Hughes Tool Co. un contrato para construir una maqueta de madera de un prototipo XH-28, que fue propuesto para llevar un tanque del Ejército. El XH-28 fue diseñado para volar con 120.000 libras (54.431 kg) de peso máximo. Tenía cuatro palas en vez de dos y dos motores a reacción en cada lado, esto sería definitivamente una mejora en el abastecimiento del aire a los finales de las palas. En 1956, la maqueta XH-28 fue terminada, pero la Guerra de Corea había terminado, y el programa del helicóptero XH-28 fue cancelado, junto con muchos otros programas militares. Durante varios meses, el XH-17 fue relegado a una plataforma de vuelo , se pensó en enviarlo al Smithsonian e incluso interesó a un museo de aviación de Upland, California, pero al haber excedido la vida útil de la pala dañada (50 horas) impedía que volara hasta allí. Ante esta situación, se decidió salvar los componentes recuperables y demolerlo después.


En 1984 Hughes paso a formar parte de McDonnell Douglas y, a su vez, ésta pasó a formar parte de Boeing en 1997.

Datos técnicos

* Tripulación: 3 (piloto, mecánico y ingeniero de pruebas en vuelo)
* Longitud: 16'25 m
* Diámetro del rotor: 39'62 m
* Altura: 9'17 m
* Peso vacío: 12.956 kg.
* Peso cargado: 14.184 kg.
* Carga normal: 4.665 kg.
* Peso máximo al despegue: 19.731 kg.
* Motores: 2× General Electric J35
* Velocidad máxima a 2440 m: 145 km/h
* Velocidad de crucero: 137 km/h
* Alcance: 64 km
* Alcance con 4665 kg: 48 km
* Techo de servicio: 13.100 ft (3.995 m)
* Velocidad de ascenso: 8'4 m/s
* Carga del rotor: 11'5 kg/m2
* Factor de carga: 4'1 kg/hp









Fuente

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