El Robinson R22 es un helicóptero utilitario ligero, monomotor, biplaza y biplaza fabricado por Robinson Helicopter Company . Fue diseñado en 1973 por Frank D. Robinson y ha estado en producción desde 1979.
La mayoría de las pruebas de vuelo se realizaron en Zamperini Field en Torrance, California . Las pruebas de vuelo y la certificación fueron realizadas a fines de la década de 1970 por el piloto de pruebas Joseph John "Tym" Tymczyszyn , y el R22 recibió la certificación de la FAA en marzo de 1979. [3] Debido a los costos de adquisición y operación relativamente bajos, el R22 ha sido popular como principal entrenador de helicópteros en todo el mundo, helicóptero personal de nivel básico y como herramienta de manejo de ganado en grandes ranchos de América del Norte y estaciones ganaderas en Australia .
El R22 tiene un sistema de rotor de muy baja inercia [4] y las entradas de control son operadas directamente por varillas de empuje sin asistencia hidráulica. Por lo tanto, sus controles de vuelo son muy sensibles y requieren un toque ligero para evitar una corrección excesiva, y los estudiantes que dominan un R22 suelen estar bien preparados para la transición a helicópteros más pesados. Debido a la capacitación específica requerida por el sistema de rotor de baja inercia y un rotor principal tambaleante, la operación del Robinson R22 o R44 en los EE. UU. requiere un respaldo especial por parte de un instructor de vuelo certificado. [5] SFAR 73 incluye debates y capacitación sobre gestión de energía, golpes de mástil, bajas RPM del rotor (pérdida de la pala), riesgos de baja G y caída de las RPM del rotor. Se agregaron pesos en las puntas del R22 para aumentar la inercia del rotor, [6] pero el rotor pequeño limita el peso. [7]
El primer R22 vendido, octubre de 1979, S/N 003, N1010WR, fue comprado por Pacific Wing and Rotor, Inc., representada por Tim Tucker, quien más tarde se convirtió en piloto de pruebas e instructor jefe de Robinson. El S/N 001 se estrelló en el océano durante las pruebas de certificación debido a una falla de la pieza fundida que acopla la caja de cambios del rotor de cola y las aletas estabilizadoras al brazo cónico de aluminio monocasco de la cola y el S/N 002 se usó para completar la certificación de la FAA. [8] S/N 002, N32AD, todavía es propiedad de Robinson y ahora se conserva en la colección del Museo Smithsonian del Aire y el Espacio.
En 2019, se habían fabricado 4800 R22. [2]
Inicialmente, Robinson proyectó que el precio de venta en 1977 sería de 18.000 a 19.000 dólares estadounidenses. Sin embargo, tres meses antes de las entregas iniciales que comenzaron en 1979, el precio se elevó a 33.850 dólares estadounidenses. Según Tim Tucker, el precio de venta del S/N 003, incluidas las opciones, fue de 48.000 dólares estadounidenses (201.508 dólares en 2023). [9]
A partir del 15 de enero de 2024, el R22 Beta II tiene un precio de venta sugerido de 375 000 dólares estadounidenses (precio en fábrica, EE. UU.) [10] y el valor en el mercado de segunda mano depende del tiempo de servicio del componente. [11] El costo operativo estimado de un R22 Beta II, por fábrica, incluido el seguro, la reserva para revisión y el costo operativo directo (combustible, aceite, inspecciones, mantenimiento no programado) es de 189,87 dólares estadounidenses por hora cuando se vuela 500 horas al año. [12]
La depreciación de un Robinson R22 es insignificante, ya que los R22 recién reacondicionados generalmente se venden por más que el costo original. [12] Sin embargo, se debe hacer una provisión por hora de vuelo para cubrir un costo de "reserva para revisión", que actualmente se estima en 90,42 dólares EE.UU. por hora. [12]
El R22 es un helicóptero ligero, biplaza, con un solo motor alternativo, con un rotor principal semirrígido de dos palas y un rotor de cola de dos palas. El rotor principal tiene una bisagra oscilante y dos bisagras cónicas. El rotor de cola tiene sólo una bisagra tambaleante.
La variante de producción normal tiene tren de aterrizaje deslizante. La versión Mariner, que ya no se fabrica, incluía flotadores. El equipo con ruedas no está disponible.
La estructura básica es un tubo de acero al cromo-molibdeno soldado . El fuselaje delantero está hecho de fibra de vidrio y aluminio con una cubierta de plexiglás. El cono de cola y los estabilizadores verticales y horizontales son de aluminio. Tiene una cabina cerrada con asientos uno al lado del otro para el piloto y el pasajero. Las puertas se pueden quitar para el vuelo, como suele hacerse en vuelos fotográficos, para enfriar el interior en altas temperaturas o para ahorrar 10,4 libras de peso.
La primera versión se produjo como R22, seguida por R22 HP, R22 Alpha, R22 Beta y R22 Beta II. Superficialmente, los aviones parecen similares. El R22 HP estaba equipado con un motor Lycoming O-320-B2C de 160 CV , un aumento de 10 CV (7,5 kW) con respecto al R22 original. El marco de tubo de acero del R22 Alpha se modificó extendiendo los puntos de montaje del tren de aterrizaje trasero, dándole una actitud ligeramente hacia abajo en el suelo y una mejor adaptación de los patines al suelo en un vuelo estacionario a baja altitud con dos personas. a bordo. El R22 Beta agregó un regulador de velocidad del motor (opcional), freno de rotor y tanque de combustible auxiliar (opcional). La batería se movió desde debajo del grupo de instrumentos al compartimiento del motor para un mejor equilibrio. El R22 se ha ofrecido como una versión de entrenamiento de instrumentos, con flotadores fijos opcionales como el R22 Mariner y otras configuraciones especiales para trabajo policial, recopilación de noticias electrónicas, etc. El R22 Beta II recibió un motor Lycoming O-360 más grande reducido para operación al nivel del mar. Permite mayores altitudes para flotar dentro y fuera del efecto suelo (HIGE/HOGE). El R22 Beta II también hizo estándar el regulador de velocidad del motor e incluyó una asistencia de calor del carburador, que correlaciona la adición de calor al carburador con una disminución en el control colectivo. Actualmente solo se vende el estilo patín básico.
En lugar de palancas cíclicas montadas en el piso entre las rodillas del piloto, el R22 utiliza un control único y oscilante "T-Bar" conectado a una palanca que emerge de la consola entre los asientos. Esto facilita que los ocupantes entren y salgan de la cabina y reduce las posibilidades de sufrir lesiones en caso de un aterrizaje forzoso. La barra de balanceo tiene una empuñadura en ambos lados que cuelga entre las piernas de los pilotos. Por lo tanto, si se tambalea hacia la derecha, el piloto del lado derecho estaría volando y el agarre izquierdo estaría aproximadamente a 12 pulgadas por encima del regazo del piloto izquierdo. Los instructores de vuelo del R22 aprenden rápidamente a volar con la mano en el aire. La parte izquierda de la barra, el control colectivo izquierdo y los pedales del rotor de cola izquierdo se pueden quitar si el ocupante del asiento izquierdo no va a volar, como un piloto no calificado. Un interruptor de pulsar para hablar montado en el piso y activado con el pie facilita las comunicaciones por intercomunicador para el ocupante del asiento izquierdo, aunque algunos modelos posteriores pueden estar equipados con un sistema de intercomunicación activado por voz.
El sistema de rotor del helicóptero consta de un rotor principal de dos palas y un rotor antipar de dos palas en la cola, cada uno equipado con una bisagra oscilante. El rotor principal gira con la pala del lado de estribor (derecha) moviéndose hacia adelante. El rotor principal también está equipado con dos bisagras cónicas. Las entradas de paso colectivas y cíclicas al rotor principal se transmiten a través de varillas de empuje y un mecanismo de plato cíclico convencional . Las entradas de control al rotor de cola se transmiten a través de una única varilla de empuje dentro del cono de cola de aluminio.
Para aliviar la carga de trabajo del piloto, un correlador mecánico del acelerador ajusta el acelerador a medida que sube o baja el control de paso colectivo . El piloto sólo necesita hacer pequeños ajustes girando el puño del acelerador en el colectivo durante todo el régimen de vuelo. Los modelos posteriores también están equipados con un gobernador electrónico , que trabaja para mantener la velocidad del motor dentro de los límites normales de funcionamiento (entre 97 y 104%); el gobernador está activo cuando el motor está funcionando solo por encima del 80% y es más efectivo en condiciones de vuelo normales. Robinson introdujo el gobernador para aliviar la carga de trabajo del piloto y reducir los casos de pérdida del rotor principal debido a las bajas RPM del rotor. El gobernador se puede encender o apagar con un interruptor de palanca ubicado al final del control de paso colectivo del piloto. Cuando el gobernador no está activado, se enciende una luz amarilla de precaución en el panel de instrumentos. [13]
El R22 utiliza un motor alternativo Lycoming O-320 (O-360-J2A en el Beta II), de cuatro cilindros planos , refrigerado por aire , de aspiración natural y equipado con carburador , montado horizontalmente . Está alimentado con gasolina de aviación de grado 100LL. JTI Air Holdings, Inc., ofrece un STC que permite el uso de gasolina para automóviles sin etanol de más de 91 octanos. [14] La refrigeración se proporciona a través de un ventilador de refrigeración de jaula de ardilla de accionamiento directo . A nivel del mar, se reduce su potencia o funciona a una potencia inferior a la máxima, lo que se ha atribuido a que la empresa desea que la unidad de potencia mantenga el mismo rendimiento a nivel del mar que en altitud. [15] A medida que el aire se vuelve más fino al aumentar la altitud, la potencia máxima disponible disminuye, llegando a un punto en el que el acelerador puede estar completamente abierto y la velocidad del rotor se controla mediante la posición de la palanca colectiva . Al reducir la potencia del motor al nivel del mar, el R22 logra un rendimiento aceptable a gran altitud sin el uso de sobrealimentación o turbocompresor , ahorrando así el peso, el costo, la complejidad, la falta de confiabilidad y la reducción de la vida útil del motor de un sistema de inducción forzada .
Se utiliza un carburador para proporcionar la mezcla de aire y combustible. Los motores con carburador son susceptibles a la formación de hielo en el carburador, una condición que es más probable que ocurra en condiciones de una diferencia baja de 11 °C (20 °F) entre la temperatura del aire exterior y el punto de rocío (la "propagación del punto de rocío"), así como signos visibles. de humedad en la atmósfera. La formación de hielo puede provocar una pérdida de potencia del motor y, si no se corrige, su parada total. Se utiliza un control de calor del carburador para suministrar aire caliente al carburador; Esto puede prevenir o curar la formación de hielo, pero también provoca una reducción en la potencia del motor porque el aire caliente es menos denso, enriqueciendo la mezcla de aire y combustible. El control de temperatura del carburador es un control simple de tipo émbolo montado en la consola central cerca de la palanca de control de paso colectivo. Al tirar del control hacia arriba, se desliza una válvula de compuerta cerca del carburador que admite aire caliente desde una toma en el sistema de escape. El R22 emplea un indicador de temperatura del aire del carburador, marcado para indicar temperaturas propicias para la formación de hielo. La versión Beta II del R22 también incluye una "asistencia de calor del carburador", que aplica automáticamente calor del carburador cuando la palanca colectiva se baja por debajo de cierto punto. Cuando hay condiciones de formación de hielo, se requiere calor del carburador para evitar que se forme hielo alrededor de la válvula de mariposa debido a la caída de presión en ese punto. Como el indicador de temperatura del aire del carburador (CAT) no indica correctamente por debajo de 18 in Hg (457 mm Hg) de presión de aire del colector de admisión, las condiciones de formación de hielo requieren aplicar todo el calor del carburador por debajo de 18 in Hg de presión del colector. Un cartel que indica este requisito se encuentra en el indicador CAT y en el manual de operaciones del piloto.
La potencia se transmite desde el motor al sistema de transmisión a través de correas de transmisión . Originalmente, el R22 usaba cuatro correas trapezoidales separadas que se desplazaban sobre poleas de ranuras múltiples. Este sistema resultó problemático, ya que algunas correas individuales a veces giraban en su ranura y fallaban. Como medida temporal, en 1982, los operadores del R22 recibieron un kit de Robinson que se instaló en la cabina y en el actuador de tensión de la correa, aislando los circuitos tensores y bloqueando el sistema de embrague/transmisión en la tensión de despegue. El problema finalmente se resolvió reemplazando las cuatro correas trapezoidales individuales por dos correas trapezoidales dobles. La polea conducida superior está montada en el eje impulsor del rotor principal/de cola que incorpora acoplamientos flexibles, y se eleva y desciende con respecto a la polea impulsora montada en el motor por medio de un actuador de tensión de correa. Durante el apagado, el actuador se utiliza para bajar la polea superior y aflojar las correas de transmisión. Para el arranque, el motor se arranca con las correas sueltas, lo que permite que el motor funcione sin hacer girar el sistema del rotor. Inmediatamente después de arrancar el motor, el piloto cierra el interruptor del embrague ubicado en la cabina, lo que hace que el actuador levante lentamente la polea superior a la posición de vuelo, lo que tensa los cinturones. Posteriormente, el actuador es controlado por resortes de columna sensores de presión, manteniendo automáticamente la tensión adecuada de la correa durante el vuelo a medida que las correas se desgastan y estiran. El eje sobre el que está montada la polea superior impulsa tanto el rotor principal como el de cola; La caja de engranajes principal entrega potencia al eje del rotor principal a través de un conjunto de engranajes cónicos en espiral lubricados por salpicadura .
Un embrague unidireccional está integrado en el centro de la polea superior para permitir que el sistema de rotor continúe girando en caso de falla del motor, permitiendo que el R22 entre en autorrotación y aterrice de manera controlada. Debido a que el rotor principal tiene muy poca masa e inercia, la autorrotación en un R22 requiere una ejecución cuidadosa y adecuada para asegurar un resultado exitoso. Se dedica mucho tiempo al entrenamiento practicando varios tipos de autorrotación. La velocidad objetivo en una autorrotación es de 65 nudos (120 km/h) y la relación de planeo es de aproximadamente 4:1 en la configuración de planeo máximo.
Los R22 están equipados con soportes de ruedas hacia la parte trasera de los patines, uno a cada lado, para fijar ruedas extraíbles. Las ruedas deben retirarse antes del vuelo. Estos soportes están ligeramente detrás del centro de gravedad del helicóptero, de modo que cuando se instalan las ruedas, el helicóptero queda con el morro hacia abajo. El conjunto de ruedas tiene un pasador de pivote que se inserta en el soporte montado en el patín y luego se gira sobre el centro para levantar la parte trasera de los patines aproximadamente 2 pulgadas, dejando la parte delantera de los patines en el suelo. El helicóptero se puede mover tirando hacia abajo de la cola para levantar la parte delantera de los patines del suelo. Una sola persona puede mover el helicóptero, aunque esto es difícil a cualquier distancia o en una superficie inclinada. Otra persona puede ayudar empujando el refuerzo detrás del motor.
Los R22 con flotación fijada a los patines, como el Mariner o el Mariner II, deben tener ruedas instaladas debajo de los patines ya que el soporte no es accesible.
Los R22 fabricados después de 1991 incluyen una bola de remolque de ¾” de diámetro montada en la parte inferior del fuselaje, cerca del frente y ligeramente desplazada hacia la izquierda. Se puede acoplar un carro de remolque o un remolcador a la bola y luego usarlo para levantar la parte delantera del helicóptero para despejar los patines del suelo después de instalar y girar las ruedas para levantar la parte trasera de los patines. Esto permite que una sola persona mueva el helicóptero, incluso en distancias importantes o en superficies no niveladas.
Los carros de remolque están disponibles con una variedad de características. Existen versiones manuales que colocan el dispositivo de acoplamiento de bolas detrás de las ruedas para que el operador enganche la bola y luego empuje hacia abajo el mango para levantar la punta. Otros proporcionan un gato hidráulico estilo automóvil reutilizado para levantar la nariz. Otros proporcionan un gato eléctrico.
Los carros de remolque están disponibles sin fuerza motriz, con motor de gasolina o con uno o dos motores eléctricos operados con una o dos baterías. Algunos de los carros de remolque sin motor están configurados para ser remolcados, por ejemplo, detrás de un carrito de golf o un quad. Un fabricante ofreció una transpaleta modificada.
La otra opción para el manejo en tierra es una plataforma de aterrizaje que sea lo suficientemente grande para que el helicóptero aterrice de manera segura, tenga ruedas debajo y pueda ser remolcada entre el hangar y el lugar de despegue. Son pesados y deben remolcarse con un vehículo. Los R22 son lo suficientemente livianos como para moverse y rara vez se cargan en plataformas.
El rotor de dos palas y el pequeño tamaño del R22 permiten transportar el helicóptero sin necesidad de plegar o desmontar las palas. El transporte del R22 requiere asegurar el brazo de cola y las palas del rotor a un camión o remolque, [16] que debe ser rígido a la torsión para evitar que se apliquen movimientos y tensiones al helicóptero durante el transporte. Es posible despegar y aterrizar directamente sobre un remolque.
El R22 es la base del helicóptero militar no tripulado Maverick de Boeing y su versión Renegade. En 1999, Frontier Systems desarrolló un R22 pilotado remotamente, el Maverick. Este avión, junto con la empresa, fue adquirido posteriormente por Boeing Phantom Works . En 2003, la Armada de los Estados Unidos compró cuatro aviones, equipados con sistemas electroópticos/infrarrojos Wescam. [17]
Luego, Boeing modificó aún más uno de los Mavericks, llamándolo Renegade, bajo contrato con la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa como banco de pruebas de investigación para desarrollar software para su A160 Hummingbird . [17] El sistema de software, conocido como programa de control habilitado por software (SEC), fue desarrollado por Boeing y equipos de la Universidad de California, Berkeley , el Instituto de Tecnología de Georgia y el Instituto de Tecnología de Massachusetts , y voló por primera vez el 26 de mayo. , 2005. Durante el vuelo, la SEC asumió el control de la aeronave para "ejecutar algoritmos de maniobra autónomos". [18] El software permite a la aeronave seleccionar de forma autónoma "rutas óptimas a través de un campo de amenazas emergentes y conocidas; volar en perfiles de bajo nivel que se adaptan al terreno para evitar la detección; y determinar zonas de aterrizaje seguras utilizando algoritmos basados en visión para procesar Imágenes del lugar de aterrizaje e información sobre la altura del terreno". [19]
El R22 es operado por numerosos particulares, empresas y aeroclubes. En Australia, donde se registraron 489 R22 a mediados de 2011, una encuesta encontró que el 62% del tiempo de vuelo de la flota se dedicaba a operaciones de reunión , mientras que el 13% de las horas se dedicaban a entrenar pilotos. Muchas emisoras utilizaron el R22 hasta mediados de la década de 1990, cuando el panorama financiero de la radiodifusión en Estados Unidos cambió debido a la desregulación de la industria. [20]
Desde que el R22 recibió la certificación de la FAA en marzo de 1979, Robinson ha entregado 4800 helicópteros R22 hasta 2019. [25] El R22 tuvo 182 accidentes fatales entre marzo de 1979 y junio de 2010 de un total de 1230 incidentes. A finales de 1981, la Administración Federal de Aviación revocó temporalmente el certificado de tipo del R22 debido a la delaminación de una pala del rotor principal. Se determinó que la causa de la delaminación fue la contaminación de una de las piezas unidas durante una operación de cebado realizada por un proveedor externo. En respuesta, Robinson Helicopter Company instituyó estrictos procedimientos y requisitos de calidad y reemplazó todas las palas del rotor principal de la flota de 33 helicópteros en servicio en ese momento. [26]
A principios de la década de 1980, el R22 experimentó una serie de accidentes relacionados con estudiantes piloto debido a su uso como entrenador de vuelo principal. Creyendo que la cantidad de accidentes era el resultado de una capacitación insuficiente y estándares laxos, Robinson estableció el Curso de seguridad para pilotos Robinson en 1982 para educar a los instructores de vuelo certificados en la transición de helicópteros más grandes al nuevo y más pequeño R22. [27] Después de la introducción del curso de seguridad para pilotos de Robinson, la tasa de accidentes fatales con R22 disminuyó de 3,7 por 100.000 horas de vuelo en 1983 a 0,97 por 100.000 horas de vuelo durante los 12 meses anteriores a julio de 1995. [28] Las estadísticas de Robinson muestran la tasa El número de accidentes mortales con R22 por cada 100.000 horas de vuelo cayó de 6,0 en 1982 a 0,7 en 1997. [29] En 2012, más de 17.000 estudiantes habían realizado el curso. [30]
El 11 de abril de 2024, un helicóptero Robinson R22 de la Armada de Filipinas se estrelló cerca de un mercado público en la ciudad de Cavite, Filipinas, mientras realizaba un vuelo de entrenamiento, matando a sus dos pilotos. Fue el último helicóptero modelo R22 del inventario de la Armada de Filipinas. [31]
(Estas especificaciones son para el R22 original, que ya no se produce. Las variantes posteriores tienen especificaciones diferentes).
Datos del Manual de funcionamiento del piloto del Robinson R22, [13] Introducción y especificaciones del R22 [32]
Características generales
Actuación
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables.
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