El Kaman K-MAX (designación de empresa K-1200 ) es un helicóptero con rotores engranados (sincróptero) diseñado y producido por el fabricante estadounidense Kaman Aircraft .
Desarrollado durante las décadas de 1980 y 1990, el K-MAX se basa en el trabajo del ingeniero aeronáutico alemán Anton Flettner . Realizando su vuelo inaugural el 23 de diciembre de 1991, fue especialmente diseñado para realizar de manera óptima operaciones de carga externa y es capaz de levantar cargas útiles superiores a 6.000 libras (2.700 kg), lo que es mayor que el peso en vacío del helicóptero y casi el doble que el Bell 205 de la competencia a pesar de compartir un motor similar. Al ser un sincróptero, tiene una mayor eficiencia en comparación con la tecnología de rotor convencional. Además de transportar cargas externas por aire , se han desarrollado configuraciones especializadas para extinción aérea de incendios y evacuación de heridos . Fue producido tanto para operadores militares como civiles.
Kaman buscó desarrollar el K-MAX como un vehículo aéreo no tripulado con control remoto opcional . A principios de la década de 2010, un par de K-Max no tripulados se sometieron a una evaluación prolongada en el campo de batalla como UAV de carga, para lo cual se desplegaron para brindar apoyo logístico a las fuerzas terrestres del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos (USMC) durante la guerra en Afganistán . A pesar de recibir numerosos premios, el K-MAX finalmente fue descartado por el USMC en favor de una versión no tripulada del Boeing H-6U Little Bird . La compañía manifestó su intención de continuar el desarrollo y buscar otros clientes para esta capacidad. Una configuración con piloto opcional, denominada "K-Max Titan", se sometió a pruebas de vuelo en 2021.
La producción inicial del K-MAX se desarrolló entre 1991 y 2003, momento en el que la línea se cerró tras completar la producción de 38 helicópteros debido a la baja demanda de los clientes. Durante junio de 2015, Kaman anunció que estaba reiniciando la producción tras recibir diez pedidos comerciales del K-MAX. [1] Durante mayo de 2017, tuvo lugar el primer vuelo de un K-MAX construido en la línea de producción reiniciada; dos meses después, se entregó el primer avión de nueva construcción desde 2003 a un cliente con sede en China. Sin embargo, en enero de 2023, en medio de una caída de la demanda, Kaman anunció su intención de cerrar la producción del K-MAX una vez más.
En 1947, el ingeniero aeronáutico alemán Anton Flettner fue llevado a los Estados Unidos como parte de la Operación Paperclip . [2] Fue el desarrollador de los dos primeros diseños de sincroptero de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial : el Flettner Fl 265 , que fue pionero en el diseño de sincroptero, y el ligeramente posterior Flettner Fl 282 Kolibri ("Hummingbird"), destinado a la producción final. Ambos diseños usaban el principio de rotores entrelazados contrarrotativos uno al lado del otro, como medio para resolver el problema de la compensación de par, normalmente contrarrestado en helicópteros de un solo rotor por un rotor de cola , fenestron , NOTAR o escape de soplador ventilado, que puede usar entre el 10 y el 25% de la potencia del motor. [3] Flettner permaneció en los Estados Unidos y se convirtió en el diseñador jefe de la empresa Kaman. [4] En esta capacidad, diseñó numerosos helicópteros nuevos que usaban el rotor doble Flettner.
La serie K-MAX es la última de una larga línea de sincrópteros Kaman , de los cuales el más famoso es el HH-43 Huskie . El primer helicóptero propulsado por turbina también fue un sincróptero Kaman. [5] Los clientes del HH-43 solicitaron a Kaman un helicóptero similar, optimizado para la elevación. [3]
En consecuencia, el K-MAX se basa en dos ventajas principales de los sincropteros sobre los helicópteros convencionales: la mayor eficiencia en comparación con la tecnología de sustentación por rotor convencional; y la tendencia natural del sincroptero a flotar. Esto aumenta la estabilidad, especialmente para trabajos de precisión en la colocación de cargas suspendidas. Al mismo tiempo, el sincroptero responde mejor a las entradas de control del piloto, lo que hace posible balancear fácilmente una carga o esparcir semillas, productos químicos o agua sobre un área más grande. El K-MAX fue certificado para volar en 1994. [3]
El "camión aéreo" K-1200 K-MAX es el primer helicóptero del mundo diseñado, probado y certificado específicamente para operaciones repetitivas de elevación externa y vuelo de referencia vertical (Kaman recibió la certificación IFR en 1999), una característica importante para el trabajo con carga externa. Otros helicópteros utilizados para estas tareas son adaptaciones de helicópteros de uso general o aquellos destinados principalmente al transporte de pasajeros o carga interna.
El K-MAX puede levantar 6.000 lb (2.700 kg), casi el doble que el Bell 205 usando una versión diferente del mismo motor. [6] El perfil angosto y en forma de cuña del avión y las ventanas laterales abultadas le dan al piloto una buena vista de la carga mirando hacia abajo y hacia afuera desde ambos lados del avión, [7] con los instrumentos de vuelo más importantes duplicados en el exterior del avión, cerca de la línea de visión del piloto directamente hacia la carga. [3] El gancho de carga se desliza libremente sobre un cojinete curvo debajo del centro de gravedad del helicóptero , mejorando el manejo de la carga durante el vuelo. [3] El asiento está aprobado por la FAA para resistencia a impactos . [3]
La transmisión tiene una relación de reducción de 24,3:1 en tres etapas y está diseñada para una vida útil ilimitada. [8] Los dos mástiles del rotor están colocados en un ángulo de 25 grados de separación para permitir que los rotores se entrelacen entre sí. Los mástiles transfieren la rotación de la transmisión a las palas del rotor. [3] Las palas del rotor (que giran en direcciones opuestas [6] a 250-270 rpm) están construidas con un larguero de madera de abeto Sitka y secciones de borde de salida de fibra de vidrio Nomex . [3] La madera fue elegida por su tolerancia al daño y resistencia a la fatiga; y para aprovechar la experiencia de campo y los datos de calificación acumulados de un larguero similar en el helicóptero HH-43 Huskie, construido para la Fuerza Aérea de los EE. UU. en los años 1950 y 1960. [9] El piloto controla el paso de la pala a través de tubos de acero que corren dentro del mástil y las palas del rotor para mover los servo flaps que inclinan las palas, reduciendo la fuerza requerida y evitando el peso, el costo y el mantenimiento adicionales de los controles hidráulicos . [6] [10] Debido al principio del rotor, el helicóptero se opera de manera ligeramente diferente en comparación con los helicópteros normales, y los pilotos pasan por un programa de entrenamiento de vuelo en un HH-43 Huskie. [6] [3]
Entre 1991 y 2003, Kaman completó treinta y ocho helicópteros K-MAX. [11] [12] En 2003, en medio de una recesión más amplia que afectó a toda la industria de la aviación, se decidió cerrar la línea de producción. [13] Sin embargo, esta medida no provocó que se detuvieran los trabajos de desarrollo; en cambio, dichas iniciativas continuaron durante un período prolongado y se buscaron nuevos socios para el programa. [11]
Ya en 1998, Kaman estaba trabajando en el desarrollo de una versión no tripulada del K-MAX. Durante marzo de 2007, Kaman y Lockheed Martin (Equipo K-MAX) firmaron un Acuerdo de Relación Estratégica (SRA) para buscar conjuntamente oportunidades en el Departamento de Defensa de EE. UU. [14] [15] El helicóptero multimisión no tripulado K-MAX, una versión de vuelo autónomo en su mayor parte, opcionalmente controlado a distancia y opcionalmente pilotado (OPV), fue desarrollado para misiones peligrosas. Puede usarse en combate para entregar suministros al campo de batalla, así como en situaciones civiles que involucran peligros químicos, biológicos o radiológicos. Un prototipo de esto se mostró en 2008 para un posible uso de reabastecimiento de carga pesada militar, [16] y nuevamente en 2010. [17] En diciembre de 2010, el Comando de Sistemas Aéreos Navales otorgó un contrato de $ 46 millones a Kaman para dos aeronaves, [18] y, en 2011, completaron una Evaluación de Reacción Rápida de cinco días. [19] En el Salón Aeronáutico de París de 2013 , Kaman promocionó el K-MAX no tripulado a compradores extranjeros y la compañía afirmó que varios países habían expresado interés en el sistema. [20]
A mediados de la década de 2010, el helicóptero no tripulado K-MAX compitió con el Boeing H-6U Little Bird para cumplir con el requisito de elevación/ISR no tripulado del Cuerpo de Marines. [21] En abril de 2014, los Marines en Quantico anunciaron que habían logrado aterrizar con éxito un helicóptero no tripulado K-MAX, así como un Little Bird, de forma autónoma utilizando una mini-tableta portátil. Los helicópteros estaban equipados con tecnología de Sistema Aéreo Autónomo de Carga/Utilidad (AACUS), que combina algoritmos avanzados con LIDAR y sensores electroópticos/infrarrojos para permitir que un usuario seleccione un punto para aterrizar el helicóptero en un sitio de aterrizaje no preparado. [22] La Oficina de Investigación Naval seleccionó a Aurora Flight Sciences y al helicóptero no tripulado Little Bird para completar el desarrollo del prototipo del sistema AACUS, sin embargo, Lockheed declaró que continuaría promocionando el K-MAX y desarrollando sistemas autónomos de entrega de carga. [23]
En febrero de 2014, Kaman declaró que estaba estudiando la posibilidad de reanudar la producción del K-MAX, tras haber recibido recientemente más de 20 consultas sobre requisitos de extinción de incendios, tala de árboles y transporte industrial, así como solicitudes de la versión militar no tripulada. Diez pedidos en firme convencieron a Kaman de volver a poner el diseño en producción. [24] [25] [26] En 2014, la flota del K-MAX había volado en total 300.000 horas y su operación costaba 1.200 dólares por hora de vuelo. [26]
En la Heli-Expo 2015 en Orlando, Kaman informó que seguía avanzando hacia la reapertura de la línea de producción. [27] Tras la recepción de múltiples depósitos de clientes, la línea de montaje se reinició en enero de 2017. [28] El 12 de mayo de 2017, Kaman realizó un vuelo de prueba del primer K-MAX producido desde 2003; [29] [30] el 13 de julio de 2017, se entregó al agente de ventas chino de Kaman, Lectern Aviation, que lo entregó a Guangdong Juxiang General Aviation, provincia de Guangdong, para combatir el incendio, y el segundo se entregaría la semana siguiente. [31] [32]
Para facilitar la programación y los preparativos adecuados, Kaman necesitaba decidir en 2017 si extendería la producción más allá de los primeros 10 helicópteros K-MAX. Durante junio de 2017, Kaman tomó la decisión de producir 10 aeronaves más, extendiendo la producción al menos hasta 2019. [33] [34] A mediados de 2017, la empresa comentó públicamente que esperaba producir un K-MAX cada ocho semanas. [35]
Basándose en un experimento de autonomía de tres años en Afganistán con el Cuerpo de Marines de EE. UU., [36] [37] Kaman estuvo en un momento dado persiguiendo el desarrollo del K-Max Titan, una variante opcionalmente pilotada destinada a clientes comerciales para volar en zonas peligrosas como incendios forestales o desastres naturales , y para una operación prolongada sin descanso del piloto; se afirmó que era adecuado para operar hasta 100 horas de vuelo antes de requerir inspecciones obligatorias. Tras la certificación de la FAA, el sistema se instalaría en helicópteros nuevos y usados fuera de la fábrica. En abril de 2021, la tecnología Titan realizó su primer vuelo. [38] [39]
El 18 de enero de 2023, Kaman anunció que cerraría nuevamente la línea de producción del K-MAX a finales de ese año; las razones declaradas para el cierre fueron “la baja demanda y la variación en las entregas anuales, junto con la baja rentabilidad y los grandes requisitos de inventario de capital de trabajo”. Está previsto que la línea cierre en el primer trimestre del año fiscal 2023 después de completar una producción de 60 plataformas. [40] Kaman señaló que se incurriría en 54 millones de dólares en cargos no monetarios debido a las rebajas de valor del inventario existente y de las aeronaves por igual. [11]
Durante 2008, se utilizó un solo K-MAX para trabajos de demolición , equipado con una bola de demolición de 1.400 kg (3.000 lb) como carga suspendida . [41] [42]
En diciembre de 2011, se informó de que un K-MAX no tripulado estaba trabajando en Afganistán. [43] El 17 de diciembre de 2011, el Cuerpo de Marines de los EE. UU. realizó la primera entrega de carga del sistema aéreo no tripulado en una zona de combate utilizando el K-MAX no tripulado, moviendo alrededor de 3500 libras (1600 kg) de alimentos y suministros a las tropas en Combat Outpost Payne. [44] [45] Un tercer K-MAX no tripulado en los EE. UU. se probó en 2012 para entregar carga a una pequeña baliza de localización para lograr una precisión de tres metros. [46] Para febrero de 2013, el K-MAX había entregado dos millones de libras (910 toneladas métricas) de carga en 600 misiones no tripuladas, durante las cuales se habían registrado más de 700 horas de vuelo. [47]
El 31 de julio de 2012, Lockheed anunció una segunda extensión del servicio del K-MAX en Afganistán para apoyar al Cuerpo de Marines; [48] el 18 de marzo de 2013, el Cuerpo de Marines anunció la extensión indefinida de su uso de los helicópteros no tripulados K-MAX, afirmando que mantendría las dos aeronaves en uso "hasta que se indique lo contrario". En el momento del anuncio, habían volado más de 1.000 misiones y transportado más de tres millones de libras (1.400 toneladas métricas) de suministros; también se estaban estudiando las evaluaciones para su uso después del despliegue. [49] El K-MAX no tripulado ha ganado premios de Popular Science y Aviation Week & Space Technology , [50] y fue nominado para el Trofeo Collier 2012. [51 ]
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El 5 de junio de 2013, uno de los helicópteros no tripulados K-MAX se estrelló en Afganistán mientras volaba en una misión de reabastecimiento. No hubo heridos, la investigación posterior del accidente descartó tanto un error del piloto como un problema mecánico, [52] el helicóptero había estado volando de forma autónoma hacia un punto predeterminado y funcionando durante las etapas finales de la entrega de carga en ese momento. [53] Los vuelos operativos del K-MAX no tripulado restante se suspendieron después del accidente, y la Armada declaró en ese momento que podría reanudar los vuelos a fines de agosto. Al principio, la carga oscilante se consideró la causa principal del accidente. [54] La investigación determinó que el accidente había sido causado por vientos de cola inesperados que experimentó el helicóptero mientras realizaba la entrega, en lugar de vientos en contra, lo que hizo que comenzara a oscilar. Los operadores emplearon un efecto de veleta para tratar de recuperar el control, pero su carga de 2000 lb (910 kg) comenzó a oscilar, lo que exacerbó el efecto y provocó que entrara en contacto con el suelo. El informe del accidente determinó que podría haberse evitado si los pilotos hubieran intervenido antes y los planificadores de la misión hubieran recibido informes meteorológicos actualizados; las condiciones divergentes y una programación insuficiente significaron que no pudo recuperarse por sí solo y requirió intervención humana. [55]
El K-MAX que apoyaba a los marines en Afganistán estaba previsto que permaneciera en uso allí hasta al menos agosto de 2014. El Cuerpo de Marines estaba estudiando la posibilidad de adquirir el K-MAX no tripulado como programa de registro , y el Ejército de los Estados Unidos también lo estaba estudiando para determinar la relación coste-eficacia. En el teatro de operaciones, el helicóptero realizó la mayoría de las misiones de noche y levantó con éxito cargas de hasta 4.500 lb (2.000 kg). Las conexiones de los equipos se realizaron en conjunto con personas en tierra, sin embargo, Lockheed estaba estudiando la posibilidad de realizar esta acción automáticamente a través de un dispositivo montado sobre el paquete al que el helicóptero puede engancharse por sí solo; esta característica se demostró en 2013. [56] Se estaban examinando otras características, incluida la capacidad de ser redirigido automáticamente en vuelo y de volar en formación con otras aeronaves. [57] El K-MAX no tripulado logró transportar con éxito 14 000 kg de carga en un día durante seis misiones (un promedio de 2300 kg de carga transportada por misión). Lockheed y Kaman discutieron la compra de 16 helicópteros con la Armada y el Cuerpo de Marines para comenzar con un programa de referencia. [52]
En mayo de 2014, ambos helicópteros no tripulados K-MAX en uso por el Cuerpo de Marines regresaron a los EE. UU., poco después de que el Cuerpo determinara que ya no eran necesarios para apoyar las misiones en Afganistán. Después de desplegarse en diciembre de 2011, originalmente planeado para seis meses, operaron en la región durante casi tres años y levantaron 2250 toneladas de carga. Mientras el equipo ingresaba al almacenamiento, el servicio contempló la posibilidad de convertir el K-MAX no tripulado de un proyecto de prueba de concepto en un programa de registro. Se están redactando requisitos formales para la entrega de carga aérea no tripulada para abordar las amenazas futuras esperadas, incluidos los ataques electrónicos , la guerra cibernética y el fuego hostil efectivo; estos se evitaron en Afganistán de manera rápida y económica al volar de noche a grandes altitudes contra un enemigo sin capacidades de degradación de la señal. [58] [59] Los funcionarios evaluaron el helicóptero K-MAX que se estrelló y planearon repararlo en 2015. Los helicópteros, las estaciones de control terrestre y el equipo adicional se almacenan en las instalaciones de Lockheed en Owego. [60] Los dos K-MAX no tripulados, designados CQ-24A , debían ser trasladados a una base del Cuerpo de Marines en Arizona a fines de septiembre de 2015 para desarrollar tácticas y conceptos operativos para informar un programa oficial de registro para un UAV de carga. [61]
En noviembre de 2014, Lockheed Martin demostró una versión para extinción de incendios, [27] se realizó otra demostración en octubre de 2015, en la que el K-MAX lanzó más de 24.000 libras (11.000 kg) de agua en una hora. [62] [63] En marzo de 2015, se realizó un ejercicio de evacuación de heridos en coordinación con un vehículo terrestre no tripulado (UGV) y un sistema de planificación de misiones. [64] Un médico lanzó el UGV para evaluar a la víctima, utilizó una tableta para llamar y aterrizar automáticamente el K-MAX, luego ató un maniquí a un asiento a bordo del helicóptero. [65]
En enero de 2015, se informó de que 11 helicópteros K-MAX ya no estaban en condiciones de volar, algunos de los cuales habían sido dados de baja en accidentes. Además, otros cinco estaban almacenados en Kaman. [66] [67] En marzo de 2015, se informó de que el número de K-MAX operativos era de 21, habiendo volado un total de 315.000 horas entre 250 pilotos. [6] A pesar de que la producción del tipo se había interrumpido en 2023, Kaman prometió que seguiría apoyando a la flota existente de K-Max en funcionamiento, lo que incluye el suministro de piezas de repuesto, servicio, formación y reparaciones a los operadores en el futuro previsible. [68]
Liechtenstein [73]
Datos de Jane's All the World's Aircraft 2000-01 , [88] Rendimiento y especificaciones del K-MAX, [89] Especificaciones del Kaman K-MAX [90]
Características generales
Actuación
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables
Las características iniciales del diseño resultantes de las aportaciones del operador incluían: una batería de plomo-ácido, un sistema eléctrico de solo CC, una construcción de chapa metálica "endurecida mecánicamente" y un gancho de alta resistencia, una cabina a prueba de choques, carenados y paneles de fácil acceso, un separador de partículas en la entrada del motor y procedimientos operativos simples.
rotores principales entrelazados, que giran en direcciones opuestas "como un nadador haciendo brazada", como lo expresaron los instructores de Kaman.
una decisión en un plazo de dos meses sobre si se debe extender la producción más allá de los primeros 10 aviones. Se debía tomar una decisión antes de junio para evitar una interrupción en el sistema de producción.
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