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Un avión de elevación motorizada despega y aterriza verticalmente con la potencia del motor, pero utiliza un ala fija para el vuelo horizontal. Al igual que los helicópteros , estos aviones no necesitan una pista larga para despegar y aterrizar, pero tienen una velocidad y un rendimiento similar a los aviones estándar de ala fija en combate u otras situaciones.
Algunos aviones de despegue motorizado, como el Bell Boeing V-22 Osprey utilizado por los Marines de los Estados Unidos , utilizan un rotor basculante o un ala basculante . Estos se llaman convertiplano . Otros, como el avión de salto británico Harrier, utilizan vectorización de empuje u otras técnicas de empuje directo.
Las primeras habilitaciones de elevación motorizada en un certificado de piloto civil fueron emitidas por la Administración Federal de Aviación (FAA) el 21 de agosto de 1997 a los pilotos de Bell Helicopter , Boeing y el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos . [1]
El término es una clasificación de aeronaves utilizada por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) y la FAA de los Estados Unidos:
Ascensor motorizado. Una aeronave más pesada que el aire capaz de despegar verticalmente, aterrizar verticalmente y volar a baja velocidad, que depende principalmente de dispositivos de elevación impulsados por motor o del empuje del motor para la elevación durante estos regímenes de vuelo y de perfiles aerodinámicos no giratorios. ) para sustentación durante el vuelo horizontal.
— Anexo I de la OACI, Capítulo 1.1 Definiciones
Un convertiplano utiliza la potencia del rotor para el despegue y aterrizaje vertical (VTOL) y se convierte en sustentación de ala fija para vuelo normal.
En diseños de rotor basculante y ala basculante como el Bell Boeing V-22 Osprey , el rotor oscila hacia adelante para actuar como hélice en vuelo hacia adelante. Algunos diseños tienen un diseño de ventilador con conductos , en el que la hélice está rodeada por un gran conducto en forma de anillo para reducir las pérdidas en la punta.
Los rotores propulsores de un rotor basculante (a veces llamado proprotor ) están montados en ejes giratorios o góndolas al final de un ala fija y se utilizan tanto para elevación como para propulsión . Para el vuelo vertical, los rotores están en ángulo para proporcionar empuje hacia arriba, levantándose como lo hace el rotor de un helicóptero . A medida que el avión gana velocidad, los rotores giran o se inclinan progresivamente hacia adelante, y eventualmente se vuelven perpendiculares al fuselaje del avión, similar a una hélice. En este modo, el ala proporciona sustentación y el rotor proporciona empuje. La mayor eficiencia del ala ayuda al rotor basculante a alcanzar velocidades más altas que los helicópteros.
El Osprey de Bell Helicopter y Boeing es un diseño de rotor basculante bimotor que tiene dos motores de turbina, cada uno de los cuales acciona rotores de tres palas. Los rotores funcionan de manera similar a un helicóptero en vuelo vertical y similar a un avión en vuelo hacia adelante. Voló por primera vez el 19 de marzo de 1989. El rotor basculante AgustaWestland AW609 (anteriormente Bell/Agusta BA609) es un avión civil basado en el V-22 Osprey. El avión puede despegar y aterrizar verticalmente con 2 tripulantes y 9 pasajeros. Se espera que el avión esté certificado a mediados de la década de 2020.
El ala basculante es similar al rotor basculante, excepto que los soportes del rotor están fijados al ala y todo el conjunto se inclina entre las posiciones vertical y horizontal.
El Vertol VZ-2 fue un avión de investigación desarrollado a finales de los años 50. A diferencia de otros aviones de ala basculante , Vertol diseñó el VZ-2 utilizando rotores en lugar de hélices. [2] El 23 de julio de 1958, el avión realizó su primera transición completa del vuelo vertical al vuelo horizontal. Cuando el avión fue retirado en 1965, el VZ-2 había realizado 450 vuelos, incluidas 34 transiciones completas.
Se ha intentado construir un avión con alas de rotor , pero no se utiliza mucho. El Boeing X-50 Dragonfly tenía un rotor de dos palas impulsado por el motor para el despegue. En vuelo horizontal el rotor se detenía para actuar como un ala. Las superficies fijas de canard y cola proporcionaron sustentación durante la transición, y también estabilidad y control en vuelo hacia adelante. Ambos ejemplares de este avión fueron destruidos en accidentes. El Sikorsky X-Wing tenía un rotor de cuatro palas que utilizaba aire comprimido para controlar la sustentación sobre las superficies mientras operaba como un helicóptero. A velocidades de avance más altas, el rotor se detendría para continuar proporcionando sustentación como alas en tándem en una configuración en X. El programa se canceló antes de que el avión intentara realizar vuelos con el sistema de rotor.
Un Tail-sitter es un avión que se apoya en el suelo apuntando verticalmente hacia arriba, de manera que se apoya sobre su cola. Despega y aterriza verticalmente, con la cola hacia abajo. Luego, todo el avión se inclina hacia adelante horizontalmente para un vuelo normal. Ningún tipo ha entrado nunca en producción, aunque se han volado varias variantes experimentales, utilizando tanto proprotor como propulsor a reacción. Algunos han logrado una transición exitosa entre modos de vuelo, como lo hizo el Convair XFY Pogo propulsado por turbohélice en noviembre de 1954. [3]
El tipo coleóptero tiene un ala anular que forma un conducto alrededor de un rotor de elevación. La transición al vuelo hacia adelante nunca se logró, aunque el SNECMA Coléoptère despegó, flotó y aterrizó verticalmente, únicamente con pura propulsión a reacción.
El Focke-Wulf Fw Triebflügel alemán fue un diseño estudiado durante la Segunda Guerra Mundial. Utilizaba chorros de pulso para impulsar un rotor que giraba alrededor del eje del fuselaje detrás de la cabina. Al igual que un avión coleóptero de ala fija, el Triebflügel estaba destinado a despegar y aterrizar sobre su cola, girando sobre el eje de cabeceo después del despegue y acelerando para el vuelo hacia adelante. El diseño nunca se construyó más allá de las pruebas del modelo en túnel de viento.
La familia Harrier de aviones militares VSTOL utiliza vectorización de empuje . Estos aviones son capaces de realizar despegues y aterrizajes verticales/cortos (V/STOL) . Son el único diseño de este tipo verdaderamente exitoso de los muchos que surgieron en la década de 1960. Estos aviones son capaces de operar desde espacios pequeños, como campos, carreteras y barcos con capacidad para la aviación. El Lockheed F-35B Lightning II se propone como el próximo diseño militar VSTOL/ STOVL , para reemplazar al Harrier.
Un jet de elevación es un motor a reacción liviano que se utiliza para proporcionar empuje vertical para la operación VTOL y luego se apaga en vuelo hacia adelante. Algunos diseños de VTOL han utilizado tanto el empuje vectorial del motor principal como los chorros de elevación auxiliares.
Una configuración de ventilador de elevación es donde los ventiladores de elevación están ubicados en grandes orificios en un ala fija o fuselaje que de otro modo sería convencional. Se utiliza para operación V/STOL. El avión despega utilizando los ventiladores para proporcionar sustentación y luego pasa a un vuelo hacia adelante de ala fija más convencional. Se han volado varias naves experimentales, pero sólo el F-35 Lightning II entró en producción.
