Un proprotor es un perfil aerodinámico giratorio que funciona como una hélice de estilo avión y un rotor de estilo helicóptero . Varios convertiplanos equipados con proprotor , como el rotor basculante Bell Boeing V-22 Osprey , son capaces de cambiar de un lado a otro entre volar de manera similar a un helicóptero y a una aeronave de ala fija. [1] En consecuencia, este tipo de perfil aerodinámico se ha aplicado predominantemente a aeronaves de despegue y aterrizaje verticales ( VTOL ).
El perfil aerodinámico de doble función se logra mediante uno de varios enfoques de diseño:
En varios vehículos aéreos, como el AgustaWestland AW609 y el V-22 Osprey, se han utilizado un par de proprotores de tres palas. [3] Tanto los proprotores como los motores están montados en un pilón giratorio de carga en las puntas de las alas, lo que permite que los proprotores se posicionen en varios ángulos. En el caso del AW609, mientras vuela en modo helicóptero, los proprotores se pueden colocar entre un ángulo de 75 y 95 grados desde la horizontal, siendo 87 grados la selección típica para flotar verticalmente; [4] y en modo avión, los proprotores giran hacia adelante y se bloquean en posición en un ángulo de cero grados, girando a 84% RPM . [5] La capacidad de despegue y aterrizaje rodante STOL se logra al tener las góndolas inclinadas hacia adelante hasta 45°. [6] [7]
Por lo general, el software de control de vuelo se encargaría de gran parte de la compleja transición entre los distintos modos de helicóptero y avión; [5] mientras que los sistemas automatizados suelen proporcionar información a las tripulaciones sobre el ángulo de inclinación óptimo y la velocidad del aire que deben seguir. [4] Además, es típico que los controles de vuelo, como el paso de las palas, se asemejen y funcionen de manera similar a sus contrapartes en los helicópteros convencionales, lo que facilita la transición de los pilotos de helicópteros convencionales a dichos vehículos. [5] [4]
Los proprotores pueden diseñarse para plegarse con fines de almacenamiento. [8] Sin embargo, en el caso del V-22, para facilitar el plegado del proprotor, el diámetro del proprotor tuvo que limitarse a un diámetro de 38 pies (11,6 m), cinco pies (1,5 m) menos que el óptimo para el despegue vertical; esta diferencia se ha atribuido a causar una carga de disco relativamente alta . [9]
En una implementación típica, ambos proprotores deben estar rotando para mantener el vuelo en modo helicóptero. Para protegerse contra casos de falla de un solo motor, tanto en el V-22 como en el AW609, ambos motores están conectados por ejes de transmisión a una caja de cambios central común para que un motor pueda impulsar ambos proprotores si ocurre tal falla. [10] A pesar de esta disposición, el V-22 generalmente no es capaz de flotar con un solo motor. [11] Si falla una caja de cambios de proprotores, ese proprotor no se puede poner en bandera y ambos motores deben detenerse antes de un aterrizaje de emergencia . Las características de autorrotación son deficientes en parte debido a la baja inercia de los rotores . [12]