Clean Sky: rotor head del demostrador Airbus Helicopters RACER desarrollada por FURADO

Clean Sky: rotor head del demostrador Airbus Helicopters RACER desarrollada por FURADO.
Airbus Helicopters RACER será un demostrador tecnológico de alta velocidad, utilizando de base el fuselaje del H160.

Clean Sky: el demostrador RACER (Rapid and Cost-Effective Rotorcraft), de Airbus Helicopters, combina lo mejor del ala fija y el ala rotatoria hacia el desarrollo una nueva configuración de helicóptero que permitirá un vuelo más eficiente y veloz, a la vez que mantendrá las cualidades de despegue y aterrizaje vertical (VTOL). 

Pero el RACER no sólo traerá alta velocidad y versatilidad, sino que se complementará por un lado con la rentabilidad en operación y mantenimiento, y por otro con la sostenibilidad frente al medioambiente.

“Un aspecto importante de este desafío ha sido alcanzar los objetivos medioambientales: reducir el CO2 en un 20%, NOx en un 20% y el ruido en 20%. Considerando la complejidad de la arquitectura definida esto significa tener que integrar nuevos tecno-bricks, materiales más ligeros y soluciones de diseño innovadoras”, Antonello Marino, responsable del proyecto FRC de Clean Sky 2. 

Uno de los desafíos clave involucrados en el desarrollo del RACER es la eficiencia aerodinámica. Su alta velocidad de crucero da lugar a obstáculos técnicos en este área, y ahí es donde entra en juego el proyecto de optimización aerodinámica del diseño de cabeza de rotor de carenado completo (Full Fairing Rotor Head Aerodynamic Design Optimisation: FURADO).

Simulación CFD de la configuración RACER completa que muestra estructuras vorticales cerca de la pared y el campo de flujo. Clean Sky: rotor head del demostrador Airbus Helicopters RACER desarrollada por FURADO.
Simulación CFD de la configuración RACER completa, muestra estructuras vorticales cerca de la pared y el campo de flujo

FURADO se enfoca en optimizar el diseño aerodinámico y el análisis de flujo térmico de un sistema semi-estanco completo, el rotor head carenado, para reducir la resistencia del RACER. 

El primer paso en el proyecto comenzó con la producción de una herramienta que permitiera desarrollar formas aerodinámicas totalmente automatizadas, para la evaluación de funciones objetivas, mediante el uso de simulaciones CFD. Esta herramienta permitió al proyecto optimizar la forma de los carenados de la cabeza del rotor para lograr la máxima versatilidad y velocidad respetando las limitaciones medioambientales. Se seleccionaron diferentes formas que reducían el arrastre para, posteriormente, investigarlas con más detalle y compararlas con el carenado actual de la manga de la pala del RACER.

Full Fairing Rotor Head Aerodynamic Design Optimisation redujo con éxito la resistencia en un 5% y aumentó la fuerza de elevación en un 24% con la cabeza completamente carenada, lo que se traduce en una mayor velocidad máxima para el RACER.

Simulación CFD del cabezal del rotor aislado que muestra las estructuras de flujo vortical. Clean Sky: rotor head del demostrador Airbus Helicopters RACER desarrollada por FURADO.
Simulación CFD del cabezal del rotor aislado, muestra las estructuras de flujo vortical.

Finalmente se realizó una evaluación de riesgo aerotérmico para estos carenados de la cabeza del rotor, con el fin de garantizar una larga duración durante su operatividad.

El Airbus Helicopters RACER es un proyecto de demostrador tecnológico que continúa con la línea del X³ pero mucho más avanzado. El concepto se basa en la plataforma del helicóptero H160, el primer H-Generation puro que ya incorpora avances como las palas BlueEdge. Se espera que el Airbus Helicopters H160 obtenga próximamente la certificación Oil & Gas, a partir de entonces irán llegando las siguientes configuraciones civiles y militares.

RACER estará propulsado por Safran con los motores Aneto-1X.

El proyecto FURADO es una donación complementaria a FRC-IADP. Las actividades fueron realizadas por la Universidad Técnica de Munich con el apoyo de Airbus Helicopters SAS y Airbus Helicopters Alemania. El proyecto finalizó el 29 de febrero de 2020 y su presupuesto fue de 399.000 euros. 

Clean Sky: www.cleansky.eu

Para más información: www.furado.tum.de

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