Un helicóptero es un tipo de helicóptero en el que la sustentación y el empuje son proporcionados por rotores que giran horizontalmente . Esto permite al helicóptero despegar y aterrizar verticalmente , flotar y volar hacia adelante, hacia atrás y lateralmente. Estos atributos permiten que los helicópteros se utilicen en áreas congestionadas o aisladas donde los aviones de ala fija y muchas formas de despegue y aterrizaje corto ( STOL ) o de despegue corto y aterrizaje vertical ( STOVL ) no pueden funcionar sin una pista .
En 1942, el Sikorsky R-4 se convirtió en el primer helicóptero en alcanzar la producción a gran escala . [1] [2]
Aunque la mayoría de los diseños anteriores utilizaban más de un rotor principal, la configuración de un único rotor principal acompañado de un rotor de cola vertical anti-torque (es decir, monocóptero, que no debe confundirse con el monocóptero de una sola pala ) se ha convertido en la configuración de helicóptero más común. Sin embargo, a veces se utilizan helicópteros de doble rotor principal (bicópteros), ya sea en configuraciones de rotores tándem o transversales , debido a su mayor capacidad de carga útil que el diseño monorrotor , y hoy en día también vuelan helicópteros de rotor coaxial , de rotor basculante y compuestos . Los helicópteros cuadrotor ( cuadricópteros ) fueron pioneros ya en 1907 en Francia y, junto con otros tipos de multicópteros , se han desarrollado principalmente para aplicaciones especializadas como drones .
La palabra inglesa helicóptero es una adaptación de la palabra francesa hélicoptère , acuñada por Gustave Ponton d'Amécourt en 1861, que tiene su origen en el griego helix ( ἕλιξ ), genitivo helikos (ἕλῐκος), "hélice, espiral, remolino, convolución" [3] y pteron ( πτερόν ) "ala". [4] [5] En un proceso de cambio de corchetes , los angloparlantes suelen percibir (erróneamente, desde un punto de vista etimológico) que la palabra consiste en heli- y -copter , lo que lleva a palabras como helipad y quadcopter . [6] [7] Los apodos en inglés para "helicóptero" incluyen "chopper", "copter", "heli" y "whirlybird". En el ejército de los Estados Unidos , la jerga común es "helo" pronunciada con una "e" larga. [ se necesita aclaración ]
Un helicóptero es un tipo de helicóptero en el que la sustentación y el empuje son proporcionados por uno o más rotores que giran horizontalmente. [8] Por el contrario, el autogiro (o autogiro) y el autogiro tienen un rotor que gira libremente para toda o parte de la envolvente de vuelo, dependiendo de un sistema de empuje separado para impulsar la nave hacia adelante, de modo que el flujo de aire hace que el rotor gire para proporcionar elevar. El helicóptero compuesto también tiene un sistema de propulsión separado, pero continúa suministrando energía al rotor durante el vuelo normal. [ cita necesaria ]
El sistema de rotor, o más simplemente rotor , es la parte giratoria de un helicóptero que genera sustentación . Un sistema de rotor puede montarse horizontalmente, como lo están los rotores principales, proporcionando sustentación vertical, o puede montarse verticalmente, como un rotor de cola, para proporcionar empuje horizontal para contrarrestar el par de los rotores principales. El rotor consta de mástil, buje y palas del rotor. [ cita necesaria ]
El mástil es un eje metálico cilíndrico que se extiende hacia arriba desde la transmisión. En la parte superior del mástil se encuentra el punto de fijación de las palas del rotor llamado buje. Los sistemas de rotor principal se clasifican según cómo se unen y se mueven las palas del rotor en relación con el cubo. Hay tres tipos básicos: sin bisagras, completamente articulados y tambaleantes; aunque algunos sistemas de rotor modernos utilizan una combinación de estos. [ cita necesaria ]
La mayoría de los helicópteros tienen un solo rotor principal, pero el par creado por su resistencia aerodinámica debe ser contrarrestado por un par opuesto. El diseño que eligió Igor Sikorsky para su VS-300 fue un rotor de cola más pequeño. El rotor de cola empuja o tira contra la cola para contrarrestar el efecto de torsión, y esta se ha convertido en la configuración más común para el diseño de helicópteros, generalmente en el extremo de un brazo de cola . [ cita necesaria ]
Algunos helicópteros utilizan otros controles antipar en lugar del rotor de cola, como el ventilador canalizado (llamado Fenestron o FANTAIL ) y NOTAR . NOTAR proporciona un antitorque similar a la forma en que un ala desarrolla sustentación mediante el uso del efecto Coandă en el brazo de cola. [9]
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El uso de dos o más rotores horizontales que giran en direcciones opuestas es otra configuración utilizada para contrarrestar los efectos del par en la aeronave sin depender de un rotor de cola antipar. Esto permite que la potencia que normalmente se requiere desviar para que el rotor de cola se aplique completamente a los rotores principales, aumentando la eficiencia energética y la capacidad de elevación de la aeronave. Hay varias configuraciones comunes que utilizan el efecto contrarrotante para beneficiar al helicóptero:
Los diseños de chorro de punta permiten que el rotor se impulse a sí mismo a través del aire y evitan generar torque. [10]
El número, tamaño y tipo de motor(es) utilizado(s) en un helicóptero determina el tamaño, función y capacidad del diseño de ese helicóptero. Los primeros motores de helicópteros eran dispositivos mecánicos simples, como bandas elásticas o husillos, que relegaban el tamaño de los helicópteros a juguetes y modelos pequeños. Durante medio siglo antes del primer vuelo de un avión, se utilizaron máquinas de vapor para avanzar en el conocimiento de la aerodinámica de los helicópteros, pero la potencia limitada no permitía el vuelo tripulado. La introducción del motor de combustión interna a finales del siglo XIX marcó un hito en el desarrollo de los helicópteros, ya que se empezaron a desarrollar y producir motores que eran lo suficientemente potentes como para permitir helicópteros capaces de levantar seres humanos. [ cita necesaria ]
Los primeros diseños de helicópteros utilizaban motores hechos a medida o motores rotativos diseñados para aviones, pero pronto fueron reemplazados por motores de automóvil y motores radiales más potentes . El factor más limitante del desarrollo de los helicópteros durante la primera mitad del siglo XX fue que la cantidad de potencia producida por un motor no era capaz de superar el peso del motor en vuelo vertical. Esto se superó en los primeros helicópteros exitosos utilizando los motores más pequeños disponibles. Cuando se desarrolló el motor plano y compacto , la industria de los helicópteros encontró un motor más ligero que se adaptaba fácilmente a helicópteros pequeños, aunque se siguieron utilizando motores radiales para helicópteros más grandes. [ cita necesaria ]
Los motores de turbina revolucionaron la industria de la aviación; y el motor turboeje para uso en helicópteros, del que fue pionero en diciembre de 1951 el ya mencionado Kaman K-225, finalmente dotó a los helicópteros de un motor con una gran cantidad de potencia y una baja penalización de peso. Los turboejes también son más confiables que los motores de pistón, especialmente cuando producen los altos niveles sostenidos de potencia que requiere un helicóptero. El motor turboeje se pudo escalar al tamaño del helicóptero que se estaba diseñando, de modo que hoy en día todos los modelos de helicópteros, excepto los más livianos, funcionan con motores de turbina. [ cita necesaria ]
Los motores a reacción especiales desarrollados para impulsar el rotor desde las puntas del rotor se denominan chorros de punta . Los surtidores de punta accionados por un compresor remoto se denominan surtidores de punta fría, mientras que los impulsados por escape de combustión se denominan surtidores de punta caliente. Un ejemplo de helicóptero de chorro frío es el Sud-Ouest Djinn , y un ejemplo de helicóptero de chorro de punta caliente es el YH-32 Hornet . [ cita necesaria ]
Algunos helicópteros radiocontrolados y vehículos aéreos no tripulados de tipo helicóptero, más pequeños , utilizan motores eléctricos o motores de motocicleta. [11] Los helicópteros radiocontrolados también pueden tener motores de pistón que utilizan combustibles distintos de la gasolina, como el nitrometano . Algunos motores de turbina utilizados habitualmente en helicópteros también pueden utilizar biodiésel en lugar de combustible para aviones. [12] [13]
También hay helicópteros de propulsión humana .
Un helicóptero tiene cuatro entradas de control de vuelo. Estos son los pedales cíclico, colectivo, antipar y acelerador. El control cíclico suele estar situado entre las piernas del piloto y comúnmente se le llama palanca cíclica o simplemente cíclico . En la mayoría de los helicópteros, el cíclico es similar a un joystick. Sin embargo, el Robinson R22 y el Robinson R44 tienen un sistema de control cíclico de barra oscilante único y algunos helicópteros tienen un control cíclico que desciende a la cabina desde arriba. [ cita necesaria ]
El control se llama cíclico porque cambia el paso cíclico de las palas principales. El resultado es inclinar el disco del rotor en una dirección particular, lo que hace que el helicóptero se mueva en esa dirección. Si el piloto empuja el cíclico hacia adelante, el disco del rotor se inclina hacia adelante y el rotor produce un empuje en la dirección de avance. Si el piloto empuja el cíclico hacia un lado, el disco del rotor se inclina hacia ese lado y produce empuje en esa dirección, lo que hace que el helicóptero flote hacia un lado. [ cita necesaria ]
El control de paso colectivo o colectivo está situado en el lado izquierdo del asiento del piloto con un control de fricción regulable para evitar movimientos involuntarios. El colectivo cambia el ángulo de paso de todas las palas del rotor principal de forma colectiva (es decir, todas al mismo tiempo) e independientemente de su posición. Por lo tanto, si se realiza una entrada colectiva, todas las palas cambian por igual y el resultado es que el helicóptero aumenta o disminuye en altitud. [ cita necesaria ]
Un plato cíclico controla el paso colectivo y cíclico de las palas principales. El plato cíclico se mueve hacia arriba y hacia abajo, a lo largo del eje principal, para cambiar el paso de ambas palas. Esto hace que el helicóptero empuje el aire hacia abajo o hacia arriba, según el ángulo de ataque . El plato cíclico también puede cambiar su ángulo para mover el ángulo de las palas hacia adelante o hacia atrás, o hacia la izquierda y hacia la derecha, para hacer que el helicóptero se mueva en esas direcciones. [ cita necesaria ]
Los pedales antipar están situados en la misma posición que los pedales del timón en un avión de ala fija y tienen un propósito similar, es decir, controlar la dirección en la que apunta el morro del avión. La aplicación del pedal en una dirección determinada cambia el paso de las palas del rotor de cola, aumentando o reduciendo el empuje producido por el rotor de cola y provocando que la punta se desvíe en la dirección del pedal aplicado. Los pedales cambian mecánicamente el paso del rotor de cola alterando la cantidad de empuje producido. [ cita necesaria ]
Los rotores de los helicópteros están diseñados para funcionar en un rango estrecho de RPM . [14] [15] [16] [17] [18] El acelerador controla la potencia producida por el motor, que está conectado al rotor mediante una transmisión de relación fija. El propósito del acelerador es mantener suficiente potencia del motor para mantener las RPM del rotor dentro de los límites permitidos, de modo que el rotor produzca suficiente sustentación para volar. En los helicópteros monomotor, el control del acelerador es una empuñadura giratoria estilo motocicleta montada en el control colectivo, mientras que los helicópteros bimotor tienen una palanca de potencia para cada motor. [ cita necesaria ]
Un helicóptero compuesto tiene un sistema adicional de empuje y, normalmente, pequeñas alas fijas . Esto descarga el rotor en crucero, lo que permite ralentizar su rotación , aumentando así la velocidad máxima de la aeronave. El Lockheed AH-56A Cheyenne desvió hasta el 90% de la potencia de su motor a una hélice de empuje durante el vuelo hacia adelante. [19]
Hay tres condiciones básicas de vuelo para un helicóptero: vuelo estacionario, vuelo hacia adelante y transición entre ambos.
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Flotar es la parte más desafiante de volar un helicóptero. Esto se debe a que un helicóptero genera sus propias ráfagas de aire mientras está en suspensión, lo que actúa contra el fuselaje y las superficies de control de vuelo. El resultado son constantes entradas de control y correcciones por parte del piloto para mantener el helicóptero donde debe estar. [20] A pesar de la complejidad de la tarea, las entradas de control en un vuelo estacionario son simples. El cíclico se utiliza para eliminar la deriva en el plano horizontal, es decir, controlar hacia adelante y hacia atrás, hacia la derecha y hacia la izquierda. El colectivo se utiliza para mantener la altitud. Los pedales se utilizan para controlar la dirección del morro o el rumbo . Es la interacción de estos controles lo que hace que el desplazamiento sea tan difícil, ya que un ajuste en cualquier control requiere un ajuste de los otros dos, creando un ciclo de corrección constante. [ cita necesaria ]
Cuando un helicóptero pasa del vuelo estacionario al vuelo hacia adelante, entra en un estado llamado sustentación traslacional que proporciona sustentación adicional sin aumentar la potencia. Este estado, más típicamente, ocurre cuando la velocidad del aire alcanza aproximadamente 16 a 24 nudos (30 a 44 km/h; 18 a 28 mph) y puede ser necesario para que un helicóptero pueda volar. [ cita necesaria ]
En vuelo hacia adelante, los controles de vuelo de un helicóptero se comportan más como los de un avión de ala fija. Aplicar presión hacia adelante sobre el cíclico hará que el morro se incline hacia abajo, con el consiguiente aumento de la velocidad del aire y pérdida de altitud. El cíclico en popa hará que el morro se incline hacia arriba, lo que ralentizará el helicóptero y provocará que ascienda. Aumentar el colectivo (potencia) mientras se mantiene una velocidad constante inducirá un ascenso, mientras que disminuir el colectivo provocará un descenso. La coordinación de estas dos entradas, colectivo descendente más cíclico de popa o colectivo ascendente más cíclico de avance, dará como resultado cambios de velocidad mientras se mantiene una altitud constante. Los pedales cumplen la misma función tanto en un helicóptero como en un avión de ala fija, para mantener un vuelo equilibrado. Esto se hace aplicando un pedal en cualquier dirección que sea necesaria para centrar la bola en el indicador de giro e inclinación . [ cita necesaria ]
Debido a las características operativas del helicóptero (su capacidad para despegar y aterrizar verticalmente y mantenerse estacionario durante largos períodos de tiempo, así como las propiedades de manejo de la aeronave en condiciones de baja velocidad ) , ha resultado ventajoso realizar tareas que antes no eran posibles. posibles con otras aeronaves, o requerían mucho tiempo o trabajo para lograrlos en tierra. Hoy en día, los usos de los helicópteros incluyen el transporte de personas y carga, usos militares, construcción, extinción de incendios, búsqueda y rescate , turismo , transporte médico, aplicación de la ley, agricultura, noticias y medios de comunicación , y observación aérea , entre otros. [21]
Se llama grúa aérea a un helicóptero utilizado para transportar cargas conectadas a largos cables o eslingas . Las grúas aéreas se utilizan para colocar equipos pesados, como torres de transmisión de radio y grandes unidades de aire acondicionado, en la parte superior de edificios altos, o cuando se debe elevar un elemento en un área remota, como una torre de radio elevada en lo alto de un colina o montaña. Los helicópteros se utilizan como grúas aéreas en la industria maderera para levantar árboles fuera de terrenos donde los vehículos no pueden viajar y donde las preocupaciones ambientales prohíben la construcción de carreteras. [22] Estas operaciones se conocen como palangre debido a la larga y única eslinga que se utiliza para transportar la carga. [23] En el servicio militar, los helicópteros suelen ser útiles para la entrega de cargas suspendidas de gran tamaño que no caben dentro de aviones de carga ordinarios: piezas de artillería, maquinaria grande (radares de campo, equipos de comunicaciones, generadores eléctricos) o paletas de carga a granel. En las operaciones militares, estas cargas útiles suelen entregarse en lugares remotos que resultan inaccesibles por terrenos montañosos o ribereños, o por buques de guerra en el mar. [ cita necesaria ]
En la recopilación de noticias electrónicas , los helicópteros han proporcionado vistas aéreas de algunas noticias importantes, y lo han estado haciendo desde finales de la década de 1960. Los helicópteros también se han utilizado en películas, tanto delante como detrás de la cámara. [24]
La operación de helicópteros no de combate más grande de la historia fue la operación de gestión de desastres posterior al desastre nuclear de Chernobyl en 1986 . Cientos de pilotos participaron en misiones de observación y lanzamiento desde el aire , realizando decenas de incursiones al día durante varios meses. [ cita necesaria ]
" Helitack " es el uso de helicópteros para combatir incendios forestales . [25] Los helicópteros se utilizan para la lucha aérea contra incendios (bombardeo de agua) y pueden estar equipados con tanques o transportar helicubos . Los helicubos, como el balde Bambi, generalmente se llenan sumergiendo el balde en lagos, ríos, embalses o tanques portátiles. Los tanques instalados en los helicópteros se llenan con una manguera mientras el helicóptero está en tierra o se extrae agua de lagos o embalses a través de un tubo colgante mientras el helicóptero se cierne sobre la fuente de agua. Los helicópteros Helitack también se utilizan para transportar a los bomberos, que descienden en rappel hasta zonas inaccesibles, y para reabastecer a los bomberos. Los helicópteros de extinción de incendios comunes incluyen variantes del Bell 205 y del helitanker Erickson S-64 Aircrane. [ cita necesaria ]
Los helicópteros se utilizan como ambulancia aérea para asistencia médica de emergencia en situaciones en las que una ambulancia no puede llegar fácil o rápidamente al lugar, o no puede transportar al paciente a un centro médico a tiempo. Los helicópteros también se utilizan cuando es necesario transportar pacientes entre centros médicos y el transporte aéreo es el método más práctico. Un helicóptero de ambulancia aérea está equipado para estabilizar y brindar tratamiento médico limitado a un paciente durante el vuelo. El uso de helicópteros como ambulancia aérea a menudo se denomina " MEDEVAC ", y a los pacientes se les llama "airlifted" o "medevaced". Este uso fue pionero en la Guerra de Corea , cuando el tiempo para llegar a un centro médico se redujo a tres horas en comparación con las ocho horas necesarias en la Segunda Guerra Mundial , y se redujo aún más a dos horas en la Guerra de Vietnam . [26] En el servicio naval, una función principal de los helicópteros de rescate es recuperar rápidamente a las tripulaciones aéreas derribadas involucradas en accidentes que ocurren durante el lanzamiento o la recuperación a bordo de portaaviones. En el pasado, esta función la desempeñaban los destructores que escoltaban al portaaviones, pero desde entonces los helicópteros han demostrado ser mucho más eficaces. [ cita necesaria ]
Los departamentos de policía y otras agencias encargadas de hacer cumplir la ley utilizan helicópteros para perseguir a los sospechosos y patrullar los cielos. Dado que los helicópteros pueden lograr una vista aérea única, a menudo se utilizan junto con la policía en tierra para informar sobre la ubicación y los movimientos de los sospechosos. A menudo están equipados con equipos de iluminación y sensores de calor para actividades nocturnas.
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Las fuerzas militares utilizan helicópteros de ataque para realizar ataques aéreos contra objetivos terrestres. Estos helicópteros están equipados con lanzadores de misiles y miniguns . Los helicópteros de transporte se utilizan para transportar tropas y suministros donde la falta de una pista de aterrizaje haría imposible el transporte mediante aviones de ala fija. El uso de helicópteros de transporte para enviar tropas como fuerza de ataque a un objetivo se denomina " asalto aéreo ". Las empresas desarrollan sistemas aéreos no tripulados (UAS) de distintos tamaños para tareas de reconocimiento y vigilancia militar . Las fuerzas navales también utilizan helicópteros equipados con sonar de inmersión para la guerra antisubmarina , ya que pueden operar desde barcos pequeños. [ cita necesaria ]
Las compañías petroleras alquilan helicópteros para trasladar trabajadores y piezas rápidamente a sitios de perforación remotos ubicados en el mar o en lugares remotos. La ventaja de velocidad sobre los barcos hace que el alto costo operativo de los helicópteros sea rentable para garantizar que las plataformas petroleras sigan funcionando. Varias empresas se especializan en este tipo de operaciones. [ cita necesaria ]
La NASA desarrolló Ingenuity , un helicóptero de 1,8 kg (4,0 lb) utilizado para estudiar Marte (junto con un rover). Entró en servicio en febrero de 2021 y fue retirado debido a daños sostenidos en las palas del rotor en enero de 2024 después de 73 salidas. Como la atmósfera marciana es 100 veces más delgada que la de la Tierra, sus dos aspas giran a cerca de 3.000 revoluciones por minuto, aproximadamente 10 veces más rápido que la de un helicóptero terrestre. [27]
En 2017, se enviaron 926 helicópteros civiles por 3.680 millones de dólares, encabezados por Airbus Helicopters con 1.870 millones de dólares por 369 helicópteros, Leonardo Helicopters con 806 millones de dólares por 102 (solo los primeros tres cuartos), Bell Helicopter con 696 millones de dólares por 132, luego Robinson Helicopter con 161 millones de dólares por 305. [28]
En octubre de 2018, la flota de helicópteros en servicio y almacenados de 38.570 con operadores civiles o gubernamentales estaba liderada por Robinson Helicopter con un 24,7%, seguido de Airbus Helicopters con un 24,4%, luego Bell con un 20,5% y Leonardo con un 8,4%, Russian Helicopters con un 7,7%. Sikorsky Aircraft con un 7,2%, MD Helicopters con un 3,4% y otros con un 2,2%. El modelo más extendido es el Robinson R44 de pistón con 5.600, luego el H125/ AS350 con 3.600 unidades, seguido del Bell 206 con 3.400. La mayoría estaban en América del Norte con un 34,3%, luego en Europa con un 28,0%, seguida de Asia-Pacífico con un 18,6%, América Latina con un 11,6%, África con un 5,3% y Oriente Medio con un 1,7%. [29]
Las primeras referencias sobre vuelo vertical provienen de China. Desde aproximadamente el año 400 a. C., [30] los niños chinos han jugado con juguetes voladores de bambú (o trompo chino). [31] [32] [33] Este helicóptero de bambú se hace girar haciendo rodar un palo unido a un rotor. El giro crea elevación y el juguete vuela cuando se suelta. [30] El libro taoísta del siglo IV d.C. Baopuzi de Ge Hong (抱朴子"Maestro que abraza la simplicidad") supuestamente describe algunas de las ideas inherentes a los aviones de ala giratoria. [34]
Diseños similares al helicóptero de juguete chino aparecieron en algunas pinturas y otras obras del Renacimiento. [35] En el siglo XVIII y principios del XIX, los científicos occidentales desarrollaron máquinas voladoras basadas en el juguete chino. [36]
No fue hasta principios de la década de 1480, cuando el erudito italiano Leonardo da Vinci creó un diseño para una máquina que podría describirse como un " tornillo aéreo ", que se registró algún avance hacia el vuelo vertical. Sus notas sugerían que construyó pequeños modelos voladores, pero no había indicios de que hubiera alguna disposición para impedir que el rotor hiciera girar la nave. [37] [38] A medida que el conocimiento científico aumentó y se volvió más aceptado, la gente continuó persiguiendo la idea del vuelo vertical. [ cita necesaria ]
En julio de 1754, el ruso Mikhail Lomonosov había desarrollado un pequeño coaxial inspirado en la peonza china pero impulsado por un dispositivo de resorte enrollado [36] y lo demostró ante la Academia Rusa de Ciencias . Estaba impulsado por un resorte y se sugirió como método para levantar instrumentos meteorológicos . En 1783, Christian de Launoy y su mecánico , Bienvenu, utilizaron una versión coaxial de la peonza china en un modelo que consistía en plumas de vuelo de pavo contrarrotativas [36] como palas de rotor, y en 1784, lo demostraron a la Academia Francesa de Ciencias . Sir George Cayley , influenciado por una fascinación infantil por la peonza china, desarrolló un modelo de plumas, similar al de Launoy y Bienvenu, pero impulsado por bandas elásticas. A finales de siglo, había avanzado hasta utilizar láminas de estaño para las palas del rotor y resortes para generar energía. Sus escritos sobre sus experimentos y modelos influirían en los futuros pioneros de la aviación. [37] Alphonse Pénaud desarrollaría más tarde juguetes de helicópteros modelo de rotor coaxial en 1870, también propulsados por bandas elásticas. Uno de estos juguetes, regalado por su padre, inspiraría a los hermanos Wright a perseguir el sueño de volar. [39]
En 1861, la palabra "helicóptero" fue acuñada por Gustave de Ponton d'Amécourt, un inventor francés que demostró un pequeño modelo propulsado por vapor. Si bien se celebró como un uso innovador de un nuevo metal, el aluminio, el modelo nunca despegó del suelo. La contribución lingüística de D'Amecourt sobreviviría para eventualmente describir el vuelo vertical que había imaginado. La energía del vapor también fue popular entre otros inventores. En 1878, el vehículo no tripulado del italiano Enrico Forlanini , también propulsado por una máquina de vapor, se elevó a una altura de 12 metros (39 pies), donde permaneció suspendido durante unos 20 segundos después de un despegue vertical. El diseño impulsado por vapor de Emmanuel Dieuaide presentaba rotores contrarrotativos impulsados a través de una manguera desde una caldera en el suelo. [37] En 1887, el inventor parisino Gustave Trouvé construyó y voló un modelo de helicóptero eléctrico atado. [ cita necesaria ]
En julio de 1901 tuvo lugar el vuelo inaugural del helicóptero de Hermann Ganswindt en Berlín-Schöneberg; Este fue probablemente el primer vuelo impulsado por un motor más pesado que el aire que transportaba seres humanos. Max Skladanowsky tomó una película que cubre el evento , pero permanece perdida . [40]
En 1885, Thomas Edison recibió 1.000 dólares estadounidenses (equivalentes a 33.000 dólares actuales) de James Gordon Bennett, Jr. , para realizar experimentos destinados a desarrollar el vuelo. Edison construyó un helicóptero y utilizó el papel como símbolo de bolsa para crear algodón de pólvora , con el que intentó impulsar un motor de combustión interna. El helicóptero resultó dañado por las explosiones y uno de sus trabajadores resultó gravemente quemado. Edison informó que, según sus experimentos, se necesitaría un motor con una proporción de tres a cuatro libras por caballo de fuerza producido para tener éxito. [41] Ján Bahýľ , un inventor eslovaco , adaptó el motor de combustión interna para impulsar su modelo de helicóptero que alcanzó una altura de 0,5 metros (1,6 pies) en 1901. El 5 de mayo de 1905, su helicóptero alcanzó 4 metros (13 pies) de altitud. y voló más de 1.500 metros (4.900 pies). [42] En 1908, Edison patentó su propio diseño para un helicóptero propulsado por un motor de gasolina con cometas de caja unidas a un mástil mediante cables para un rotor, [43] pero nunca voló. [44]
En 1906, dos hermanos franceses, Jacques y Louis Breguet , comenzaron a experimentar con perfiles aerodinámicos para helicópteros. En 1907, esos experimentos dieron como resultado el autogiro número 1 , posiblemente el primer ejemplo conocido de cuadricóptero. Aunque existe cierta incertidumbre sobre la fecha, en algún momento entre el 14 de agosto y el 29 de septiembre de 1907, el autogiro número 1 elevó a su piloto en el aire unos 0,6 metros (2 pies) durante un minuto. [1] El autogiro número 1 demostró ser extremadamente inestable y requirió un hombre en cada esquina de la estructura del avión para mantenerlo estable. Por este motivo, los vuelos del Autogiro nº 1 se consideran el primer vuelo tripulado de un helicóptero, pero no un vuelo libre o sin ataduras. [ cita necesaria ]
Ese mismo año, su colega inventor francés Paul Cornu diseñó y construyó el helicóptero Cornu que utilizaba dos rotores contrarrotativos de 6,1 metros (20 pies) impulsados por un motor Antoinette de 24 hp (18 kW) . El 13 de noviembre de 1907, elevó a su inventor a 0,3 metros (1 pie) y permaneció en el aire durante 20 segundos. Aunque este vuelo no superó al vuelo del autogiro número 1, se informó que fue el primer vuelo verdaderamente libre con piloto. [n 1] El helicóptero de Cornu completó algunos vuelos más y alcanzó una altura de casi 2,0 metros (6,5 pies), pero resultó ser inestable y fue abandonado. [1]
En 1909, J. Newton Williams de Derby, Connecticut, y Emile Berliner de Washington, DC, volaron un helicóptero "en tres ocasiones" en el laboratorio de Berliner en el barrio Brightwood de Washington . [45]
En 1911, el filósofo y economista esloveno Ivan Slokar patentó una configuración de helicóptero. [46] [47] [48]
El inventor danés Jacob Ellehammer construyó el helicóptero Ellehammer en 1912. Consistía en un bastidor equipado con dos discos contrarrotativos, cada uno de los cuales estaba equipado con seis paletas alrededor de su circunferencia. Después de las pruebas en interiores, el avión se demostró al aire libre y realizó varios despegues libres. Los experimentos con el helicóptero continuaron hasta septiembre de 1916, cuando se volcó durante el despegue, destruyendo sus rotores. [49]
Durante la Primera Guerra Mundial , Austria-Hungría desarrolló el PKZ , un prototipo de helicóptero experimental, con dos aviones construidos. [ cita necesaria ]
A principios de la década de 1920, el argentino Raúl Pateras-Pescara de Castelluccio , mientras trabajaba en Europa, demostró una de las primeras aplicaciones exitosas del tono cíclico. [1] Los rotores biplanos coaxiales, contrarrotativos, podrían deformarse para aumentar y disminuir cíclicamente la sustentación que producían. El cubo del rotor también podría inclinarse unos pocos grados hacia adelante, lo que permitiría que el avión avanzara sin una hélice separada que lo empujara o tirara. Pateras-Pescara también pudo demostrar el principio de autorrotación . En enero de 1924, se probó el helicóptero número 1 de Pescara , pero se descubrió que tenía poca potencia y no podía levantar su propio peso. A su 2F le fue mejor y estableció un récord. [50] El gobierno británico financió más investigaciones por parte de Pescara que dieron como resultado el helicóptero número 3, propulsado por un motor radial de 250 caballos de fuerza (190 kW) que podía volar hasta diez minutos. [51] [52]
En marzo de 1923, la revista Time informó que Thomas Edison envió a George de Bothezat una felicitación por un exitoso vuelo de prueba en helicóptero. Edison escribió: "Hasta donde yo sé, usted ha producido el primer helicóptero exitoso". El helicóptero fue probado en McCook's Field y permaneció en el aire durante 2 minutos y 45 segundos a una altura de 15 pies. [53]
El 14 de abril de 1924, el francés Étienne Oehmichen estableció el primer récord mundial de helicóptero reconocido por la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), volando su helicóptero cuadrotor a 360 metros (1180 pies). [54] El 18 de abril de 1924, Pescara batió el récord de Oemichen, volando una distancia de 736 metros (2415 pies) [50] (casi 0,80 kilómetros o 0,5 millas) en 4 minutos y 11 segundos (unos 13 km/h u 8 mph), manteniendo una altura de 1,8 metros (6 pies). [55] El 4 de mayo, Oehmichen completó el primer vuelo en helicóptero de circuito cerrado de un kilómetro (0,62 millas) en 7 minutos y 40 segundos con su máquina número 2. [1] [56]
En los EE. UU., George de Bothezat construyó el helicóptero cuadrotor de Bothezat para el Servicio Aéreo del Ejército de los Estados Unidos, pero el Ejército canceló el programa en 1924 y el avión fue desechado. [ cita necesaria ]
Albert Gillis von Baumhauer , un ingeniero aeronáutico holandés, comenzó a estudiar el diseño de helicópteros en 1923. Su primer prototipo "voló" ("saltó" y flotó en realidad) el 24 de septiembre de 1925, [57] con el capitán Floris Albert van del brazo aéreo del ejército holandés. Heijst a los mandos. Los controles que utilizó van Heijst fueron los inventos de von Baumhauer, lo cíclico y lo colectivo . [58] [59] El Ministerio de Aviación británico concedió patentes a von Baumhauer para sus controles cíclicos y colectivos el 31 de enero de 1927, con el número de patente 265.272. [ cita necesaria ]
En 1927, [60] el alemán Engelbert Zaschka construyó un helicóptero equipado con dos rotores, en el que se utilizaba un giroscopio para aumentar la estabilidad y sirve como acumulador de energía en un vuelo sin motor para realizar un aterrizaje. El avión de Zaschka, el primer helicóptero que funcionó con tanto éxito en miniatura, no sólo sube y baja verticalmente, sino que también puede permanecer estacionario a cualquier altura. [61] [62]
En 1928, el ingeniero aeronáutico húngaro Oszkár Asbóth construyó un prototipo de helicóptero que despegó y aterrizó al menos 182 veces, con una duración máxima de vuelo único de 53 minutos. [63] [64]
En 1930, el ingeniero italiano Corradino D'Ascanio construyó su D'AT3, un helicóptero coaxial. Su máquina relativamente grande tenía dos rotores contrarrotativos de dos palas. El control se logró mediante el uso de alas auxiliares o pestañas servo en los bordes de salida de las palas, [65] un concepto que luego fue adoptado por otros diseñadores de helicópteros, incluidos Bleeker y Kaman. Se utilizaron tres pequeñas hélices montadas en la estructura del avión para control adicional de cabeceo, balanceo y guiñada. El D'AT3 ostentaba modestos récords FAI de velocidad y altitud para la época, incluida la altitud (18 mo 59 pies), la duración (8 minutos y 45 segundos) y la distancia volada (1.078 mo 3.540 pies). [65] [66]
El ingeniero aeronáutico y piloto español Juan de la Cierva inventó el autogiro a principios de la década de 1920, convirtiéndose en el primer helicóptero práctico. [67] En 1928, De la Cierva voló con éxito un autogiro a través del Canal de la Mancha, de Londres a París. [68] En 1934, un autogiro se convirtió en el primer helicóptero en despegar y aterrizar con éxito en la cubierta de un barco. [69] Ese mismo año, el autogiro fue empleado por el ejército español durante la revuelta de Asturias , convirtiéndose en el primer despliegue militar de un rotocraft. Los autogiros también se empleaban en Nueva Jersey y Pensilvania para entregar correo y periódicos antes de la invención del helicóptero. [70] Aunque carece de una verdadera capacidad de vuelo vertical, el trabajo en el autogiro constituye la base para el análisis del helicóptero. [71]
En la Unión Soviética, Boris N. Yuriev y Alexei M. Cheremukhin, dos ingenieros aeronáuticos que trabajaban en el Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI o Instituto Aerohidrodinámico Central), construyeron y volaron el helicóptero de un solo rotor de elevación TsAGI 1-EA, que utilizaba un estructura de tubos abiertos, un rotor de elevación principal de cuatro palas y dos juegos de rotores antitorsión de dos palas de 1,8 metros (5,9 pies) de diámetro: un juego de dos en la nariz y un juego de dos en la cola. Impulsado por dos motores M-2, copias mejoradas del motor rotativo de salida Gnome Monosoupape 9 Tipo B-2 de 100 CV de la Primera Guerra Mundial, el TsAGI 1-EA realizó varios vuelos a baja altitud. [72] El 14 de agosto de 1932, Cheremukhin logró llevar el 1-EA a una altitud no oficial de 605 metros (1.985 pies), destrozando el logro anterior de d'Ascanio. Sin embargo , como la Unión Soviética aún no era miembro de la FAI , el historial de Cheremukhin permaneció sin ser reconocido. [73]
Nicolas Florine , ingeniero ruso, construyó la primera máquina de doble rotor en tándem para realizar un vuelo libre. Voló en Sint-Genesius-Rode , en el Laboratoire Aérotechnique de Belgique (ahora Instituto von Karman ) en abril de 1933, y alcanzó una altitud de seis metros (20 pies) y una autonomía de ocho minutos. Florine eligió una configuración co-rotativa porque la estabilidad giroscópica de los rotores no se cancelaría. Por lo tanto, los rotores tuvieron que inclinarse ligeramente en direcciones opuestas para contrarrestar el par. El uso de rotores sin bisagras y co-rotación también minimizó la tensión en el casco. En aquella época era uno de los helicópteros más estables que existían. [74]
El Laboratorio de Giroplanos Bréguet-Dorand fue construido en 1933. Se trataba de un helicóptero coaxial, contrarrotativo. Después de muchas pruebas en tierra y de un accidente, el avión despegó por primera vez el 26 de junio de 1935. Al poco tiempo, el avión batía récords con el piloto Maurice Claisse a los mandos. El 14 de diciembre de 1935, estableció un récord de vuelo en circuito cerrado con un diámetro de 500 metros (1.600 pies). [75] Al año siguiente, el 26 de septiembre de 1936, Claisse estableció un récord de altura de 158 metros (518 pies). [76] Y, finalmente, el 24 de noviembre de 1936, estableció un récord de duración de vuelo de una hora, dos minutos y 50 segundos [77] en un circuito cerrado de 44 kilómetros (27 millas) a 44,7 kilómetros por hora (27,8 mph). El avión fue destruido en 1943 por un ataque aéreo aliado en el aeropuerto de Villacoublay . [78]
El inventor estadounidense Arthur M. Young comenzó a trabajar en modelos de helicópteros en 1928 utilizando motores flotantes eléctricos convertidos para impulsar la cabeza del rotor. Young inventó la barra estabilizadora y la patentó poco después. Un amigo en común le presentó a Young a Lawrence Dale, quien al ver su trabajo le pidió que se uniera a la compañía Bell Aircraft. Cuando Young llegó a Bell en 1941, firmó su patente y comenzó a trabajar en el helicóptero. Su presupuesto era de 250.000 dólares (equivalente a 5 millones de dólares actuales) para construir dos helicópteros en funcionamiento. En sólo seis meses completaron el primer Bell Modelo 1, que dio lugar al Bell Modelo 30 , al que más tarde sucedió el Bell 47. [79]
Heinrich Focke de Focke-Wulf había adquirido una licencia de Cierva Autogiro Company , que según Frank Kingston Smith Sr. , incluía "el sistema de concentrador de paso colectivo/cíclico totalmente controlable". A cambio, Cierva Autogiro recibió una licencia cruzada para construir los helicópteros Focke-Achgelis. Focke diseñó el primer helicóptero transversal de doble rotor del mundo , el Focke-Wulf Fw 61 , que voló por primera vez en junio de 1936. El Fw 61 había volado a más de 8.000 pies (2.400 m) a velocidades de 120 millas por hora (190 km/h). h). El desarrollo del Autogiro ahora estaba siendo ignorado por el enfoque en los helicópteros. [80]
Durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi utilizó helicópteros en pequeñas cantidades para observación, transporte y evacuación médica. El sincróptero Flettner Fl 282 Kolibri , que utiliza la misma configuración básica que el pionero Fl 265 de Anton Flettner , se utilizó en el Mediterráneo, mientras que el helicóptero de doble rotor Focke Achgelis Fa 223 Drache se utilizó en Europa. [ cita necesaria ] Los intensos bombardeos de las fuerzas aliadas impidieron que Alemania produjera helicópteros en grandes cantidades durante la guerra.
En Estados Unidos, el ingeniero de origen ruso Igor Sikorsky y Wynn Laurence LePage compitieron para producir el primer helicóptero del ejército estadounidense. LePage recibió los derechos de patente para desarrollar helicópteros con el modelo del Fw 61 y construyó el XR-1 . [81] Mientras tanto, Sikorsky se decidió por un diseño más simple de un solo rotor, el VS-300 , que resultó ser el primer diseño práctico de helicóptero con un solo rotor de elevación. Después de experimentar con configuraciones para contrarrestar el par producido por el único rotor principal, Sikorsky se decidió por un único rotor más pequeño montado en el brazo de cola. [ cita necesaria ]
Desarrollado a partir del VS-300, el R-4 de Sikorsky fue el primer helicóptero producido en masa a gran escala, con un pedido de producción de 100 aviones. El R-4 fue el único helicóptero aliado que sirvió en la Segunda Guerra Mundial, principalmente para búsqueda y rescate (por el 1er Grupo de Comando Aéreo de la USAAF ) en la campaña de Birmania ; [82] en Alaska; y en otras zonas con terreno accidentado. La producción total alcanzó los 131 helicópteros antes de que el R-4 fuera reemplazado por otros helicópteros Sikorsky como el R-5 y el R-6 . En total, Sikorsky produjo más de 400 helicópteros antes del final de la Segunda Guerra Mundial. [83]
Mientras LePage y Sikorsky construían sus helicópteros para el ejército, Bell Aircraft contrató a Arthur Young para ayudar a construir un helicóptero utilizando el diseño de rotor oscilante de dos palas de Young , que utilizaba una barra estabilizadora ponderada colocada en un ángulo de 90° con respecto a las palas del rotor. El helicóptero Modelo 30 posterior mostró la simplicidad del diseño y la facilidad de uso. El Modelo 30 se convirtió en el Bell 47 , que se convirtió en el primer helicóptero certificado para uso civil en los Estados Unidos. Producido en varios países, el Bell 47 fue el modelo de helicóptero más popular durante casi 30 años. [ cita necesaria ]
En 1951, a instancias de sus contactos en el Departamento de Marina, Charles Kaman modificó su sincróptero K-225 , un diseño para un concepto de helicóptero de doble rotor del que Anton Flettner fue pionero en 1939, con el ya mencionado Fl 265 con motor de pistón. diseño en Alemania, con un nuevo tipo de motor, el motor turboeje . Esta adaptación del motor de turbina proporcionó una gran cantidad de potencia al helicóptero de Kaman con una penalización de peso menor que los motores de pistón, con sus pesados bloques de motor y componentes auxiliares. El 11 de diciembre de 1951, el Kaman K-225 se convirtió en el primer helicóptero propulsado por turbinas del mundo. Dos años más tarde, el 26 de marzo de 1954, un HTK-1 de la Armada modificado, otro helicóptero Kaman, se convirtió en el primer helicóptero de doble turbina en volar. [84] Sin embargo, fue el Sud Aviation Alouette II el que se convertiría en el primer helicóptero producido con un motor de turbina. [85]
Décadas después que los aviones de ala fija se desarrollaron helicópteros fiables capaces de realizar vuelos estacionarios estables. Esto se debe en gran medida a los requisitos de densidad de potencia del motor más altos que los de los aviones de ala fija. Las mejoras en combustibles y motores durante la primera mitad del siglo XX fueron un factor crítico en el desarrollo de los helicópteros. La disponibilidad de motores turboeje ligeros en la segunda mitad del siglo XX llevó al desarrollo de helicópteros más grandes, más rápidos y de mayor rendimiento. Mientras que los helicópteros más pequeños y menos costosos todavía utilizan motores de pistón, los motores de turboeje son el motor preferido para los helicópteros en la actualidad. [ cita necesaria ]
Hay varias razones por las que un helicóptero no puede volar tan rápido como un avión de ala fija. Cuando el helicóptero está suspendido, las puntas exteriores del rotor viajan a una velocidad determinada por la longitud de la pala y la velocidad de rotación. Sin embargo, en un helicóptero en movimiento, la velocidad de las palas con respecto al aire depende de la velocidad del helicóptero, así como de su velocidad de rotación. La velocidad de la pala del rotor que avanza es mucho mayor que la del propio helicóptero. Es posible que esta pala supere la velocidad del sonido y, por tanto, produzca un arrastre y una vibración mucho mayores. [ cita necesaria ]
Al mismo tiempo, la pala que avanza crea más sustentación al viajar hacia adelante, la pala que retrocede produce menos sustentación. Si el avión acelerara a la velocidad del aire a la que giran las puntas de las palas, la pala en retirada pasa a través del aire moviéndose a la misma velocidad de la pala y no produce sustentación alguna, lo que resulta en tensiones de torsión muy altas en el eje central que pueden inclinar hacia abajo el lado de la pala en retirada del vehículo y provocar una pérdida de control. Las palas dobles contrarrotativas evitan esta situación al tener dos palas que avanzan y dos que retroceden con fuerzas equilibradas. [ cita necesaria ]
Debido a que la pala que avanza tiene una mayor velocidad que la pala que retrocede y genera una disimetría de sustentación , las palas del rotor están diseñadas para "agitar": levantarse y girar de tal manera que la pala que avanza aletea hacia arriba y desarrolla un ángulo de ataque más pequeño. Por el contrario, la hoja en retirada aletea hacia abajo, desarrolla un ángulo de ataque más alto y genera más sustentación. A altas velocidades, la fuerza sobre los rotores es tal que "agitan" excesivamente y la pala en retirada puede alcanzar un ángulo demasiado alto y detenerse. Por esta razón, a la velocidad máxima segura hacia adelante de un helicóptero se le asigna una calificación de diseño llamada VNE , velocidad que nunca debe excederse . [86] Además, es posible que el helicóptero vuele a una velocidad en la que una cantidad excesiva de la pala en retirada se detiene, lo que produce una alta vibración, cabeceo y balanceo hacia la pala en retirada. [ cita necesaria ]
A finales del siglo XX, los diseñadores comenzaron a trabajar en la reducción del ruido de los helicópteros . Las comunidades urbanas a menudo han expresado gran disgusto por la aviación ruidosa o los aviones ruidosos, y los helicópteros de la policía y de pasajeros pueden resultar impopulares debido al sonido. Los rediseños se produjeron tras el cierre de algunos helipuertos de la ciudad y la acción gubernamental para limitar las rutas de vuelo en parques nacionales y otros lugares de belleza natural. [ cita necesaria ]
Para reducir la vibración, todos los helicópteros tienen ajustes del rotor en altura y peso. Un helicóptero mal adaptado puede fácilmente vibrar tanto que se desintegre. La altura de la hoja se ajusta cambiando el paso de la hoja. El peso se ajusta agregando o quitando pesos en la cabeza del rotor y/o en las tapas de los extremos de las palas. La mayoría también tiene amortiguadores de vibraciones para altura y tono. Algunos también utilizan sistemas de retroalimentación mecánica para detectar y contrarrestar las vibraciones. Por lo general, el sistema de retroalimentación utiliza una masa como "referencia estable" y un enlace de la masa opera una aleta para ajustar el ángulo de ataque del rotor para contrarrestar la vibración. El ajuste puede ser difícil en parte porque la medición de la vibración es difícil y generalmente requiere acelerómetros sofisticados montados en todo el fuselaje y las cajas de cambios. El sistema de medición de ajuste de vibración de las palas más común es utilizar una lámpara de destello estroboscópica y observar marcas pintadas o reflectores de colores en la parte inferior de las palas del rotor. El sistema tradicional de baja tecnología consiste en montar tizas de colores en las puntas del rotor y observar cómo marcan una hoja de lino. Los sistemas de monitoreo de uso y estado (HUMS) brindan monitoreo de vibración y soluciones de seguimiento y equilibrio del rotor para limitar la vibración. [87] La vibración de la caja de cambios a menudo requiere una revisión o reemplazo de la caja de cambios. Las vibraciones de la caja de cambios o del tren de transmisión pueden ser extremadamente dañinas para el piloto. Los efectos más graves son dolor, entumecimiento y pérdida de discriminación o destreza táctil. [ cita necesaria ]
Para un helicóptero estándar con un solo rotor principal, las puntas de las palas del rotor principal producen un anillo de vórtice en el aire, que es un flujo de aire en espiral y que gira circularmente. A medida que la nave avanza, estos vórtices se alejan detrás de la nave. [ cita necesaria ]
Al flotar con un viento cruzado diagonal hacia adelante, o moverse en dirección diagonal hacia adelante, los vórtices giratorios que salen de las palas del rotor principal se alinearán con la rotación del rotor de cola y causarán inestabilidad en el control de vuelo. [88]
Cuando los vórtices de cola que chocan con el rotor de cola giran en la misma dirección, esto provoca una pérdida de empuje del rotor de cola. Cuando los vórtices de salida giran en la dirección opuesta al rotor de cola, el empuje aumenta. Se requiere el uso de los pedales para ajustar el ángulo de ataque del rotor de cola y compensar estas inestabilidades. [ cita necesaria ]
Estos problemas se deben a que el rotor de cola expuesto corta el aire alrededor de la parte trasera del vehículo. Este problema desaparece cuando la cola se canaliza, utilizando un impulsor interno encerrado en la cola y un chorro de aire a alta presión lateralmente fuera de la cola, ya que los vórtices del rotor principal no pueden afectar el funcionamiento de un impulsor interno. [ cita necesaria ]
Para un helicóptero estándar con un solo rotor principal, mantener un vuelo constante con viento cruzado presenta un problema adicional de control de vuelo, donde los vientos cruzados fuertes desde ciertos ángulos aumentarán o disminuirán la sustentación de los rotores principales. Este efecto también se activa en condiciones sin viento cuando la nave se mueve diagonalmente en varias direcciones, dependiendo de la dirección de rotación del rotor principal. [89]
Esto puede provocar una pérdida de control y un accidente o un aterrizaje forzoso cuando se opera a bajas altitudes, debido a la pérdida repentina e inesperada de sustentación y al tiempo y la distancia insuficientes disponibles para recuperarse. [ cita necesaria ]
Los aviones de ala giratoria convencionales utilizan un conjunto de complejas cajas de cambios mecánicas para convertir la alta velocidad de rotación de las turbinas de gas en la baja velocidad necesaria para accionar los rotores principal y de cola. A diferencia de los motores, las cajas de cambios mecánicas no se pueden duplicar (por redundancia) y siempre han sido un importante punto débil en la confiabilidad de los helicópteros. Las fallas catastróficas de los engranajes en vuelo a menudo resultan en el atasco de la caja de cambios y las consiguientes muertes, mientras que la pérdida de lubricación puede provocar un incendio a bordo. [ cita necesaria ] Otra debilidad de las cajas de cambios mecánicas es su limitación de potencia transitoria, debido a los límites de fatiga estructural. Estudios recientes de la EASA señalan que los motores y las transmisiones son la causa principal de los accidentes inmediatamente después de los errores del piloto. [90]
Por el contrario, las transmisiones electromagnéticas no utilizan ninguna pieza en contacto; por lo tanto, la lubricación puede simplificarse drásticamente o eliminarse. Su redundancia inherente ofrece buena resiliencia ante un único punto de falla. La ausencia de engranajes permite transitorios de alta potencia sin impacto en la vida útil. El concepto de propulsión eléctrica aplicado a helicópteros y propulsión electromagnética fue hecho realidad por Pascal Chrétien , quien diseñó, construyó y voló el primer helicóptero eléctrico de vuelo libre transportado por un hombre. El concepto pasó del modelo de diseño conceptual asistido por ordenador el 10 de septiembre de 2010 a la primera prueba al 30% de potencia el 1 de marzo de 2011, menos de seis meses. El avión voló por primera vez el 12 de agosto de 2011. Todo el desarrollo se llevó a cabo en Venelles, Francia. [91] [92]
Como ocurre con cualquier vehículo en movimiento, una operación insegura podría provocar la pérdida de control, daños estructurales o la muerte. La siguiente es una lista de algunos de los peligros potenciales para los helicópteros:
