No Barrel Rolls: S-67 Blackhawk de Sikorsky

Sikorsky S-67 Blackhawk durante un vuelo de prueba.
Fuente: US Army vía Wikimedia Commons.

La firma Sikorsky Aircraft (Ahora parte del grupo Lockheed Martin) es sinónimo de helicópteros utilitarios, dos de sus productos más exitosos son el UH-60 Black Hawk y el S-61/SH-3 Sea King entre otros.

Sin embargo, hay un sector del mercado de los helicópteros en los cuales la firma no logro cosechar ningún éxito, el de los helicópteros artillados (Gunships en inglés).

En la entrada de hoy, vamos a ver el primero de estos intentos el S-67 Blackhawk.

A mediados de los años 60, Sikorsky estaba en una buena posición. La producción del S-61, S-64 (CH-54 Tarhe) y S-65 (CH-53) estaba en buen ritmo. Sin embargo, la firma estaba preocupada porque no había podido ganar ninguno de los últimos contratos de la aviación del ejército estadounidense, a saber:

Helicóptero utilitario, ganado por Bell con el UH-1 Huey.
Helicóptero utilitario pesado, ganado por Vertol con el CH-47 Chinook
Programa LOH (Light Observation Helicopter), perdió contra el Hughes OH-6
Programa HLH (Heavy Lift Helicopter), Ganado por Boeing Vertol
Programa AAFSS (Advanced Aerial Fire Support System), perdió contra el Lockheed AH-56 Cheyenne.

Este último programa era el más ambicioso. Lanzado en 1964, el fin del programa era desarrollar un helicóptero de ataque y apoyo aéreo cercano de altas prestaciones. Sikorsky presento el S-66, que presentaba un sistema llamado “Rotorprop” el cual consistía en un rotor antipar que alta velocidad rotaba 90º para actuar como una hélice. Lockheed por su parte, presentaría el avanzado CL-840. El cual se trataba de un helicóptero compuesto (compound helicopter) con rotor rígido y un conjunto de rotor antipar y hélice en la cola de la aeronave.

El 23 de Marzo de 1966, el ejercito declararía la propuesta de Lockheed como la ganadora y le otorgaría un contrato por 10 prototipos, designando la aeronave como AH-56A Cheyenne. Se estimaba la entrada en servicio de esta entre finales de 1970 y 1972.

Si bien el Cheyenne era un salto tecnológico impresionante, la cantidad de problemas técnicos y retrasos se acumulaban. Mientras Lockheed trataba de solucionarlos, Sikorsky vió la posibilidad de ofrecerle al ejército una aeronave más sencilla.

El sistema "Rotoprop" instalado en un S-61 para ser evaluado.
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Blackhaw sin espacio

En 1969 y con fondos propios, Sikorsky construyo el S-67 Blackhawk (no confundir con el UH-60 Black Hawk). Construido en tan solo 9 meses y con un costo de menos de U$S 3 millones (unos U$S 20 millones actualmente). El diseño comenzó en noviembre de 1969, la construcción comenzó en enero del año siguiente y su primer vuelo tuvo lugar el 20 de agosto de 1970.

Su fuselaje era estrecho, alojaba a un piloto y un artillero sentados en tándem en la parte delantera. El sistema de propulsión estaba tomado del S-61/SH-3 y se trataba de un “semi-compound” ya que incluía una pequeña ala, pero no un sistema de propulsión auxiliar.

Vista frontal del Blackhawk donde se puede ver lo estrecho que era el fuselaje y la tripulación sentada en tándem.
Fuente: Sikorsky Archives.

Diseñado para una cumplir varias misiones, el Blackhawk podía llevar hasta 7,000 lb (3,175 kg) de carga bélica, entre armamento fijo (se preveía una torreta que podía ir equipada con una ametralladora de 7.62 mm o un cañón de 20 o 30 mm) y armamento lanzable como misiles TOW o cohetes bajo las alas.

Como aeronave SAR, tenía un alcance de 600 millas utilizando tanques adicionales en las alas. También podía ser utilizada como aeronave de reconocimiento con la instalación de equipamiento adicional. Detrás del cockpit, había espacio suficiente para alojar hasta 6 tropas equipadas y transportarlas a 220 millas a una velocidad de 165 MPH. La versatilidad del helicóptero era tal, que se incluía un guinche externo que le permitía izar hasta 7,716 lb (3,500 kg) de carga.

El S-67 era algo más que un mero "gunship" como muestran estas ilustraciones de Sikorsky, siendo capaz de llevar hasta 7,716 lb (3,500 kg) de carga.
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Los vuelos de prueba se extendieron desde 1970 hasta 1974 y los pilotos alabaron la capacidad de maniobra de esta, reportando que respondía muy bien a los controles. Realizando maniobras acrobáticas con facilidad.

El ejército otorgo 4 contratos de U$S 100.000 (aproximadamente U$S 650.000 actuales) cada uno para evaluar diferentes características, como: la maniobrabilidad y el control de la aeronave hasta su límite estructural de 3.3G, el estabilizador horizontal de una sola pieza, los aerofrenos y el sistema de sensibilidad artificial en los mandos de vuelo.

La revancha para Sikorsky

A principios de los 70 los problemas técnicos, los costos, el próximo fin de la guerra en Vietnam y el tironeo con la USAF por el control de una aeronave de apoyo aéreo cercano dieron por tierra al AH-56 Cheyenne. Como alternativa, el ejército decidió reevaluar al S-67, junto con el Bell 309 “King Cobra”.

Para este fin, Sikorsky propuso una versión de “producción” que era 3500 libras más pesada y con dos estaciones de armas alares adicionales, para un total de seis. Sin embargo, ninguna de las dos propuestas despertó interés. Al final el ejército decidió crear el programa Armed Attack Helicopter (AAH), que eventualmente daría origen al AH-64 Apache.

Detalles constructivos

La principal característica del S-67 era su fuselaje estrecho, con la tripulación en tándem. Esta configuración lo hacía muy aerodinámico para obtener la máxima velocidad final, el cubo y mástil del rotor principal estaban carenados. El tren de aterrizaje era retráctil.

Todo el sistema motriz provenía del S-61/H-3, incluidos los rotores, eje de transmisión y los sistemas hidráulicos y eléctricos. Las puntas de las palas del rotor principal tenían un ángulo de 20º para reducir las vibraciones y aumentar la velocidad máxima. La experiencia obtenida por Sikorsky con el diseño de estas palas fue aplicada en el S-70 UTTAS (después denominado UH-60 Black Hawk, con espacio).

El ala de 8.5 metros de envergadura mejoraba la maniobrabilidad a altas velocidades y a su vez tenia los puntos de armas para llevar armas, misiles o cohetes. Debido a la sustentación generada por el ala, el rotor no tenía tanta carga aerodinámica, lo que aumentaba los márgenes de stress y permitía maniobras más agresivas.

Aerofrenos habían sido instalados en el ala, siendo el S-67 el primer helicóptero en tenerlos, los mismos otorgaban mayor maniobrabilidad y mejor control en maniobras de combate; de la misma manera otorgaban mayor tiempo sobre el objetivo y hacían de la aeronave una plataforma de tiro más estable.

Después de ser descartado por el Ejército norteamericano, Sikorsky llevó al Blackhawk en una gira internacional buscando otros clientes, para ello la aeronave fue pintada con un interesante camuflaje de cuatro colores en todos "desérticos".
Créditos de la imagen a quien corresponda.

El estabilizador vertical había sido diseñado para, a velocidad de crucero, reemplazar al rotor antipar y permitir el regreso a la base en caso de pérdida total del mismo. El estabilizador horizontal, tenía incidencia variable para mejorar la agilidad, reducir el stress sobre el rotor principal al maniobrar y para controlar el cabeceo para alinear al Blackhawk con el blanco. Asimismo, el estabilizador estaba conectado al sistema de control, lo que le permitía al piloto hacer ajustes de trim.

Durante un tiempo el S-67 se utilizó para experimentar con el sistema “fan-in-fin” para reemplazar al tradicional rotor anti-par. El diámetro del fan era de 1.5 metros aproximadamente. Con esta configuración, el Blackhawk logró en 1974 un récord de velocidad de 200 nudos (370 km/h) en una picada. La información recabada fue aplicada en futuros diseños, fue estudiada y descartada para el UTTAS y recién reapareció para el RAH-66 Comanche. Terminada la evaluación del “fan-in-fin”, el helicóptero regreso a su configuración original.

El poder de fuego del S-67 era impresionante, podía llevar hasta ocho coheteras para un total de 152 cohetes de 2.75” junto con un cañón rotativo de 20 mm en una torreta ventral. Otras opciones de armamento incluían hasta 16 misiles antitanque TOW o una combinación de 8 TOW y 4 misiles aire-aire AIM-9 Sidewinder.

El fin del programa

Debido a que el ejército estadounidense no mostró interés en el S-67, Sikorsky probo suerte en el extranjero. Se incorporaron algunas modificaciones para representar un modelo de producción, tales como mejorar la aislación térmica y acústica al espacio detrás del cockpit para que transportara hasta 6 soldados equipados, el embarque y desembarque se hacía por una puerta en el lateral izquierdo. Se agrego un cabrestante y una torreta con un cañón tipo Gatling de 20 mm.

Secuencia de imágenes que muestran el accidente fatal del S-67 en Farnborough. Créditos a quien corresponda.

El tour recorrería 12.070 kilómetros y visitaría 4 países, pero el mismo tuvo un final abrupto cuando el 1 de septiembre de 1974, el prototipo del S-67 estaba haciendo una demostración en el festival aéreo de Farnborough en el Reino Unido, cuando se estrella al tratar de recuperarse de una maniobra a muy baja altura. El Co piloto, Stu Craig muere instantáneamente, mientas que el piloto, Kurt Cannon sucumbe a sus heridas nueve días más tarde.

Al momento del accidente, el S-67 había acumulado 598 horas de vuelo, imponiendo varias marcas de velocidad. En 1970 impuso un récord de velocidad para helicópteros sin propulsión auxiliar de 191 nudos (353 km/h) en la distancia de entre 15 a 25 kilómetros y la marca de 188 nudos (348 km/h) en una distancia de 3 kilómetros.

Sikorsky insistiría con vender un “gunship” al ejército y presentaría un prototipo, para el programa AAH Advanced Attack Helicopter. Esa aeronave sería el S-71, el cual será el tema del próximo posteo en este blog.