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| Fotografía del demostrador CIRSTEL. Créditos de la imagen a quien corresponda. |
Se estudiaron muchas alternativas a este sistema y en la entrada de hoy hablaremos sobre el CIRSTEL desarrollado en Sudáfrica.
En un helicóptero convencional, el rotor antipar es fundamental para evitar el efecto de torque provocado por el giro del rotor principal. Sin embargo, el rotor antipar, presenta muchas desventajas: el ruido, complejidad mecánica y su vulnerabilidad al daño por impactos o fuego anti-aereo.
Como alternativa, se desarrollaron dos sistemas; el fenestron y el sistema NOTAR. El primero fue desarrollado por la francesa Aeroespatiale y consiste en un rotor antipar carenado en el botalón de cola. Las ventajas son la reducción del ruido, reduce la probabilidad de que el rotor resulte dañado por impactos y aumenta la seguridad del personal en tierra. Este sistema fue aplicado con éxito en aeronaves como los Aeroespatiale Gazelle y Dauphin; y más recientemente en el Eurocopter EC-135.
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| Sistema NOTAR de McDonnell-Douglas. Leyenda: 1. Toma de aire. 2. Ventilador de paso variable. 3. Larguero de cola con aberturas Coandă. 4. Estabilizadores verticales. 5. Chorro impulsor directo. 6. Deflexión descendente. 7. Sección del larguero de cola, efecto Coandă. 8. Empuje antipar. Autor: Voytek S vía Wikimedia Commons |
El otro sistema, se lo conoce como NOTAR (o NO TAil Rotor) y fue desarrollado por McDonnell-Douglas. Este sistema se basa en el uso de una corriente de aire para contrarrestar el efecto de torque. Una hélice movida por el motor de la aeronave absorbe aire del exterior y lo sopla dentro del botalón del helicóptero. Unas ranuras situadas en el lado derecho del botalón de cola favorecen al efecto Coandă, realizando más empuje antipar gracias al aire descendente generado por las palas del rotor principal; esto es más efectivo cuando la aeronave se desplaza a muy bajas velocidades horizontales o en vuelo estacionario. Por el contrario, cuando se vuela a velocidades constantes, el helicóptero queda estable gracias a sus estabilizadores verticales y al chorro de aire que expulsa por la tobera de la parte posterior del botalón.
Las ventajas del NOTAR son varias, principalmente la reducción del ruido, simplicidad mecánica y el aumento de la seguridad para el personal de tierra al no haber ninguna parte móvil a su alcance.
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| El demostrador del sistema CIRSTEL en la feria DEXSA de 1996. Créditos a quien corresponda. |
Basado en el sistema NOTAR, en 1987, Sudáfrica empezó a trabajar en el concepto CIRSTEL (o Combined InfraRed Suppression and Tail rotor Elimination) que podríamos traducirlo como Supresión combinada de Infrarrojos y rotor de cola.
El concepto era muy similar al NOTAR, con el agregado de que los gases calientes del motor eran descargados y mezclados con el aire frío impulsado por la hélice dentro de un tubo en el botalón de cola. Al rededor de este tubo circularía el resto del aire frío, el cual podría salir por ranuras a lo largo del botalón.
Tanto el aire frío movido por el ventilador como aquel que fue mezclado con los gases de escape terminarían siendo expulsados a travez de una tobera en el extremo del botalón.
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| Diagrama del sistema CIRSTEL, se puede ver la unión de los dos conductos en el botalón. Tomado de: Experimental investigation of Combined Infra-Red Suppression and Tail rotor Elimination Helicopter Anti-torque system. |
Para demostrar el concepto CIRSTEL se realizaron pruebas en condiciones simuladas y esto culminó en 1993 con un contrato otorgado a la empresa Denel por parte de la Fuerza Aerea Sudafricana para el desarrollo de un demostrador tecnológico del concepto.
Tomando como base el SA 318b Alouette III (S/N 1625; registro SAAF 618), se lo modificó para incorporarle un nuevo botalón y aletas verticales. Terminadas las modificaciones la aeronave fue presentada al publico en 1996 en la feria DEXSA; en entrevistas a la prensa especializada de la época el director del proyecto, Nols Fonternel, argumentaba que el sistema era un diseño diferente al NOTAR y que la principal diferencia era la reducción de la firma infrarroja del aparato y agregó que la intención era aplicar el sistema CIRSTEL al diseño de una nueva aeronave, quizás con otro país.
Las ventajas ofrecidas por el CIRSTEL sobre el NOTAR eran varias: para empezar, el sistema de flujo de aire dual requería mucho menos poder que el sistema de McDonnell-Douglas; reducía la temperatura de los gases de escape en 150º y finalmente era más barato de producir.
A pesar de las campañas realizadas y las pruebas de vuelo limitadas del demostrador, el sistema CIRSTEL fue víctima de los recortes de presupuesto y abandonado. A McDonnell-Douglas no le fue tan bien con su sistema NOTAR ya que las aeronaves equipadas con el mismo 520N, 600N y 900N no fueron el éxito comercial que se esperaba.
Fuentes
- (1996, Noviembre 20). CIRSTEL Breaks Helicopter Conventions Jane's Defense Weekly
- (1997, Febrero). Second rotorless tail developed for helos Jane's International Defense Review
- Denel News Release. (1996, Noviembre 13). Tail Rotor Disappears With New Helicopter Technology [Comunicado de Prensa]
- Heise R., von Backström T. W. System Analysis and Optimisation of the CIRSTEL Tail Boom. Department of Mechanical Engineering, University of Stellenbosch
Disponible en: https://dspace-erf.nlr.nl/xmlui/bitstream/handle/20.500.11881/1164/Paper%2013%20AD%20HEISE.pdf?sequence=1 - Bouwer P. Experimental investigation of Combined Infra-Red Suppression and Tail rotor Elimination Helicopter Anti-torque system. Branch of Aeronautical Engineering, University of Thewitwatersrand
Disponible en: http://wiredspace.wits.ac.za/jspui/bitstream/10539/20891/1/Bouwer%20Pieter._Experimental%20investigation%20of%20combi.pdf - Jonkers, R. (1996?) CIRSTEL demonstrating our technology. Airviews
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