Por Graham Warwick|Aviation Week & Space Technology
Rollout do S-97 Raider é um segundo passo na oferta da Sikorsky para remodelar o helicóptero
A Sikorsky definiu o helicóptero moderno quando o VS-300, com um rotor principal e um rotor de cauda, fez seu primeiro vôo em 1939. Agora, a fabricante pretende redefinir as asas rotativas com uma configuração que oferece maior velocidade, manobrabilidade e desempenho, mas mantém as características de um helicóptero, com agilidade a baixa velocidade, permitindo simultaneamente características de vôo únicas.
Desenvolvido no centro de testes da Sikorsky em West Palm Beach, Flórida, em 02 de outubro, o S-97 Raider é o segundo exemplo da nova configuração e um terceiro está a caminho. Primeiro foi o demonstrador de tecnologia X2, que ultrapassou 260 kt. em 2010. O terceiro, o Sikorsky/Boeing SB.1 Defiant, deverá voar em 2017 sob o programa U.S. Army’s Joint Multi-Role (JMR).
O Raider constitui um passo crucial para provar que a configuração rígida coaxial-rotor do helicóptero composto da Sikorsky, pode ser escalado desde 6.000 libras de peso bruto a uma classe de 30.000 libras, como o X2 Future Vertical Lift Medium, que poderia substituir milhares de Sikorsky UH-60 Black Hawks, começando por volta de 2035.
O programa Raider financiado pela indústria também fornece uma oportunidade para a Sikorsky aprimorar os processos de prototipagem rápida pioneira no X2 financiado pela empresa e agora está sendo aplicada ao demonstrador JMR, com o custo sendo compartilhado pela indústria e pelo Exército.
A Sikorsky enfatiza que o X2 não foi desenvolvido como invenção, mas a integração inteligente das tecnologias disponíveis. A empresa voou pela primeira vez a configuração rígida composto coaxial-rotor na década de 1970 com o helicóptero experimental XH-59A. Ele foi rápido, voou a mais de 260 kt., mas era barulhento, instável, com alto consumo, complexo e difícil de voar, exigindo dois pilotos para administrar quatro motores.
O demonstrador X2 aplicou avanços no controle de voo fly-by-wire, redução de arrasto, sistema de propulsão auxiliar integrado, controle de vibração ativa e leves, lâminas de composite e estruturas rígidas, para superar as desvantagens e desbloquear os benefícios da configuração. O resultado foi um único piloto, protótipo monomotor com níveis de vibração semelhantes a um Black Hawk com velocidade em vôo, duas vezes mais rápido.
O X2 foi um esforço financiado internamente de 50 milhões dólares, que levou 43 meses para o primeiro vôo e alcançou a 250 kts, meta de velocidade em 17 vôos de teste. Desde o lançamento do Raider em julho de 2010 até o primeiro voo em dezembro, serão 49 meses, e o programa de dois protótipo deverá custar à Sikorsky e seus fornecedores, cerca de US$ 200 milhões. O primeiro helicóptero será usado para a expansão do envelope e o segundo para as opções dos clientes.
Alimentado por um único motor de 2.600 shp General Electric YT706, o Raider tem 11.500 libras-peso bruto. Hingeless rotors, cada um com quatro lâminas. Rotores coaxiais eliminam a necessidade de um tailrotor anti-torque. Em vez disso, o motor também impulsiona a hélice de passo variável na cauda que fornece orientação para a alta velocidade, mas pode ser desativada por meio de uma embreagem em baixas velocidades ou pairar para aumentar a segurança e reduzir o ruído.
O Raider é projetado para exceder 220 kts em velocidade de cruzeiro, mas o propulsor também permitirá que novos modos de voo, incluindo a aceleração de nível atitude e desaceleração e para o emprego de armas. O programa de ensaio do Raider é esperado para explorar a utilidade destas novas características.
“A prototipagem rápida não significa cortar algumas coisas”, diz Miller. “Quando você avança nas etapas fundamentais em testes de voo, o risco é alto da aeronave ficar embaixo por meses. O X2 expandiu o envelope de forma muito eficiente, em 17 voos. Voar é caro e nós queremos avançar o envelope, e não aprender como funciona a aeronave “, diz ele. “Claro, vamos ter descobertas no teste de solo e teste de vôo, mas não queremos tropeçar em algo que tropeçamos há um ano”, acrescenta Van Buiten.
A empresa também depende fortemente de seus 53 parceiros fornecedores. “Eles fornecem 90% da aeronave e Sikorsky faz a documentação integração e controle de interface. Isto permitiu-nos ir mais rápido com uma cultura de alta qualidade “, explica Van Buiten. “Temos fornecedores de grande a pequeno porte, todos com diferentes graus de go-fast, e eles estão entregando as peças em um espaço de tempo que eles não estão acostumados. É emocionante assistir. “
“A indústria está na estrada para fazer negócios com alta de código-fonte, o conteúdo de alta tecnologia”, afirma Miller. “Enquanto não temos uma rede muito extensa sup-alicate, nós temos as ferramentas de modelagem forte ao nível do sistema e controles de interface do ambiente de design virtual precisa aqueles”, diz ele, observando os Raider fornecedores todos simultaneamente trabalhar com o mesmo modelo de design, sem latência.
O primeiro Raider está pronto para entrar em teste no solo, diz Van Buiten. “Todas as peças estão em fluxo para a segunda aeronave, onde a fuselagem é feita. Vamos ter um pouco de tempo em vôo no nº 1 antes de montar o nº2, para que possamos incorporar todas as mudanças. “Um programa de teste de voo de quatro fases está prevista para o nº 1, começando com foco em testes de baixa velocidade, em seguida, expansão do envelope de velocidade e manobra, e “puxar Gs em velocidade e manobras de baixa velocidade não convencionais” com o propulsor.
“Vamos pegar onde o X2 parou”, diz Miller. “Estamos fazendo um monte de análises operacionais e montar vinhetas para mostrar como as características de vôo únicas da aeronave podem ser usadas para fazer coisas fundamentalmente diferentes.”Pilotos de helicóptero, de asa fixa e tiltrotor, têm voado o simulador do Raider e o feedback fornecido incorporado nas vinhetas. “Pretendemos fazer algumas demonstrações muito original para mostrar o que ele pode fazer.”
Os protótipos do Raider, financiados pela Sikorsky , foram oferecidos para atender ao requerimento do U.S. Army’s Armed Aerial Scout (AAS), que agora está no limbo por causa de pressões orçamentárias.
“Não é uma aeronave de produção, mas é passiva de desenvolvimento”, diz Miller. Os protótipos não são construídos com as especificações militares, mas a Sikorsky manter a rastreabilidade de um paralelo, totalmente desenvolvido de design militar.
“Em qualquer lugar há uma diferença [entre os projetos] temos rastreabilidade para uma análise detalhada do que esse item vai custar [da produção]”, explica Miller. “Nós entendemos completamente o processo de produção. Não há saltos. “Este processo está por trás da confiança da Sikorsky na sua declaração altamente pública no ano passado, de que a produção um custo de US$ 15 milhões, 25% a mais do que um off-the-shelf, baseado na construção de 428 aeronaves para substituir de Bell OH-58D Kiowa do Exército.
Embora AAS está em espera, a Sikorsky está discutindo com potenciais clientes o que eles querem ver demonstrado. “Temos a oportunidade de fazer modificações e trazer outras tecnologias em colaboração com a indústria e os clientes”, diz Miller. “Estamos sentando com potenciais clientes e discutindo como a aeronave pode ser configurado de forma exclusiva.”
Como a Sikorsky prepara para fazer o Raider, ele já está equipado com as lições aprendidas com o programa JMR com a Boeing. “Não é a transferência completa, mas teremos um começo rápido”, observa Miller. O ambiente de design virtual é “robusto e intransferível, e que fez um grande esforço para documentar o processo de prototipagem rápida para que possamos continuar a fazer programas muito rápido”, acrescenta Doug Shidler, diretora do programa demonstrador de tecnologia JMR. “O que nós fomos capazes de fazer no Raider estamos vendo no JMR.”
TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: Defesa Aérea & Naval