Un triunfo en silencio, el Hughes 500P "The Quiet One"

65-12968, empezó su carrera como un OH-6A de serie. Siendo cedido a Hughes para ser modificado bajo un contrato de ARPA que buscaba una manera de reducir la firma acústica de los helicópteros. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Los helicópteros tienen una gran contradicción, intrínseca a su diseño, por un lado son aeronaves muy versátiles que le permiten operar en condiciones imposibles para un avión; pero por otro lado son tremendamente ruidosas.

Nada deja más en evidencia este problema, cuando se trata de utilizar uno en una operación clandestina. La historia de hoy trata justamente de eso, como se puede hacer para "silenciar" un helicóptero. Esta es la historia del Hughes 500P "The Quiet One".

Para encontrar el origen de este singular diseño debemos ir hasta un año y lugar geográfico en particular; más específicamente, la ciudad de Los Angeles en 1968. El departamento de policía local (LAPD) acababa de incorporar dos helicópteros Hughes 269 los cuales serían destacados en labores de vigilancia y control de tráfico.

A pesar de ser una aproximación novedosa para la aplicación de la ley, el ruido del motor Lycoming de cuatro cilindros del 269 pronto juntó las quejas de los vecinos, los cuales exigían que se cancelaran las operaciones. En su lugar, la policía de LAPD exigió a Hughes que encontrara la manera de hacer más silenciosos a estos aparatos o que prepara un reembolso por el valor de las aeronaves.

Con el potencial de perder el incipiente mercado de las aeronaves para fuerzas policiales, los ingenieros de Hughes comenzaron a trabajar en una solución. Rápidamente, llegaron a la conclusión de que el rotor antipar era el peor generador de ruido. Reduciendo su velocidad de giro a la mitad y duplicando el número de palas, de 2 a 4 el problema quedaba prácticamente solucionado, dando lugar a una nueva variante de la aeronave conocida como 300B y el kit de reducción de ruido se comercializaba como el QTR o "Quiet Tail Rotor".

Además de los vecinos de Los Angeles, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados o ARPA por sus siglas en inglés (precursora de la actual DARPA) se encontraba buscando lo mismo especialmente interesada en su aplicación en aeronaves militares. En 1969, y bajo la dirección técnica del Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Aeromovilidad del Ejército o USAAMRDL por sus siglas en inglés; comenzó un programa para estudiar esta posibilidad.

Tomando una aeronave representativa de cada fuerza, en la forma de un Bell UH-1, un Kaman HH-43B y un Sikorsky SH-3A fueron modificados para reducir su firma acústica. La tardanza en la entrega del Huey, hizo que fuese reemplazado por el Hughes OH-6. Tras ser evaluados, se llegó a la conclusión que el OH-6 era el de menor firma acústica y se decidió continuar con este modelo en particular, descartando los otros, la Aviación del Ejercito cedió dos OH-6A para su modificación.

ARPA solicitó a Hughes que instalara todas las modificaciones necesarias para llegar a una reducción absoluta del ruido de la aeronave, en lo que se denominó como "Phase II" de el programa. Sin embargo, había un cliente más interesado en este diseño, la Agencia Central de Inteligencia o CIA.

Mientras en los EEUU los ingenieros buscaban la manera de hacer más silenciosos los helicópteros, la Guerra de Vietnam estaba en su apogeo. Introducir agentes dentro del territorio de Vietnam del Norte era bastante peligroso, por dos razones. La primera, el espacio aéreo norvietnamita estaba bastante cubierto con radares por lo que cualquier incursión debía realizarse a baja altitud y preferentemente, de noche. Segundo, la firma acústica de la aeronave alertaba a cualquiera, dando tiempo a las fuerzas enemigas a tomar medidas.

Es así como el División de Servicios Técnicos (o TSD por sus siglas en inglés) de la agencia llegó a la conclusión de que se necesitaba un helicóptero sumamente silencioso, capaz de volar en un perfil "Nap-of-the-earth" a 100 ft (30 m) o menos y de noche. Este requerimiento fue el que atrajo la atención sobre el programa que estaba llevando a cabo ARPA y Hughes.

The Quiet One

Basada en su experiencia anterior con el 269/300B, Hughes identificó las principales áreas que generaban ruido en una aeronave; eran obviamente los rotores. Cuando una pala bate el aire, genera un vórtice que queda detrás de ella. Cuando la siguiente pala lo golpea, se produce un choque generando gran cantidad de ruido.

Partiendo de un OH-6 (denominación militar del Hughes 500), lo primero que hicieron fue reducir la velocidad de giro del rotor antipar de 3,030 a 1,899 rpm; compensando la reducción en la generación de sustentación duplicando el número de palas de 2 a 4, agregando un segundo par por encima del original.

Esta configuración, demostró que si los dos juegos de palas se cruzaban a 90º, la reducción del sonido era nula, por lo que el cruce de las palas debía ser a ángulos diferentes. Tras evaluar cruces a 60º/120º y 75º/105º del sector circular del rotor, se concluyó que el cruce a 75º/105º era el más eficaz. 

A continuación se modifico el rotor principal. De serie, el rotor del OH-6 estaba diseñado para trabajar entre un 97 a 105% de su velocidad de giro (unas 468 rpm), pero los ingenieros lo modificaron para que pueda operar entre 67 a 75% de su velocidad, es decir entre 314 a 328 rpm. 
Para evitar una perdida en la capacidad e sustentación, se agrego una quinta pala al rotor; junto con un nuevo diseño de sus puntas, las cuales pasaron de ser rectas y rectangulares a tener un perfil trapezoidal y una ligera inclinación de 2º hacia abajo.

El nuevo rotor de cinco palas compensaba la reducción en la capacidad de sustentación al reducir la velocidad de giro del mismo.
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El turboeje Allison T63-A-5A fue objeto de varias modificaciones, las cuales fueron encargadas a su fabricante Detroit Diesel (recordemos que esta época Allison, era una división de Detroit Diesel, a su vez parte de General Motors). Para empezar, todos los componentes rotativos fueron balanceados a una tolerancia menor que el de un motor de serie, reduciendo las vibraciones y con eso la generación de ruido.

Asimismo, se introdujeron otras modificaciones, como aumentar el espacio entre las palas de la tercera y sexta etapa del compresor con la carcasa para reducir el silbido del aire, el huelgo entre los dientes de los engranajes fue reducido disminuyendo las vibraciones y finalmente, la boquilla de la primera etapa de la turbina fue granallada para reducir su área, reduciendo el ruido. Otra modificación, fue la instalación de un nuevo regulador de combustible, capaz de trabajar con las velocidades más bajas.

Una de las modificaciones más visibles fue la instalación de un silenciador en la tobera, este dispositivo modifico totalmente la forma de la parte trasera del fuselaje; el cual combinado con un revestimiento para aumentar la aislación acústica. Asimismo, las transmisiones y cajas reductoras fueron modificadas recibiendo nuevos cojinetes de silicona, menor tolerancia en los huelgos de los engranajes y un revestimiento de fibra de vidrio para reducir el ruido.

Todas estas modificaciones aumentaron el peso en vacío del "Quiet One", como se lo conocería a esta versión, en 150 lb (68 kg), pasando a 1,300 lb (589 kg); en contrapartida el peso máximo al despegue se vio reducido de 2,400 a 1,600 lb (1,088 a 725 kg) debido principalmente a la reducción en la velocidad de giro de los rotores. La velocidad máxima quedo reducida de 111 a 86 kn (205 a 159 km/h).

La reducción de performance bien valía la pena, en las pruebas de ARPA, un OH-6 volando con su peso máximo de 2,400 lb a una velocidad de 70 kn (129 km/h) y a una altitud de 100 ft era oido a una distancia de 2,226 yardas, unos 2,035 metros. El "Quiet One" volando con un peso al despegue de 1,600 lb, misma velocidad y altitud se lo podía oir a tan solo 335 yardas, unos 306 metros. 

Entusiasmada con estos resultados, la CIA encargó dos ejemplares a Hughes, siendo evaluados desde las instalaciones del fabricante en Culver City, California. Para la "compañía" aun faltaban algunos detalles. Principalmente, en el equipo de navegación para permitir la utilización de la aeronave de noche y a baja altitud.

Primeramente, se propuso instalar un sistema FLIR (Forward Looking Infra-Red), pero la tecnología se encontraba en su infancia en ese momento, por lo que los equipos disponibles pesaban unas 300 lb (136 kg) y carecían de la definición necesaria para poder pilotear la aeronave con seguridad.

Con solo 85 lb (38 kg) de limite, la agencia fue capaz de reclutar a dos jóvenes ingenieros de Hughes quienes diseñaron un nuevo FLIR con un peso de tan solo 15 lb (7 kg), y con una definición tan alta que los pilotos eran capaces de distinguir las facciones de los diferentes técnicos y mecánicos cuando la aeronave estaba en tierra. Una pequeña torreta era la unidad de exterior del FLIR, con dos pantallas instaladas en el tablero. Como respaldo, los pilotos contaban con dos equipos de visión nocturna (NVG) SC-50.

El panel de instrumentos del 500P estaba dominado por los dos monitores que proyectaban las images del FLIR. Acostumbrarse a volar la aeronave por medio de los mismos tomaba unas 8 horas, y tras 50 horas los pilotos dominaban la aeronave sin problemas.
Fuente: Shep Johnson tomado de Smithsonian Magazine.

El siguiente punto fue el sistema de navegación. Se instalo un sistema LORAN-C, junto con una central de navegación inercial (INS), fabricada por Singer-Kearfoot. Los INS de esa época, tenían un margen de error de 1 milla náutica por mph; esta unidad contaba con giroscopos especialmente seleccionados que otorgaba un margen de error de 1/4 de milla náutica por mph. Estos equipos, junto con el tanque de nitrógeno liquido para el FLIR se encontraban instalados en dos barquillas a los lados del fuselaje.

Otro tema fue el motor, el T63 de serie, aunque era capaz de entregar unos 317 hp, estaba rateado en 250 hp. La CIA, logró que Allison le proveyera unidades que habían sido construidas con tolerancias más finas y controles de calidad más estrictos que entregaban 400 hp, a costa de un ligero aumento en el consumo específico de combustible.

El silenciador del escape también fue revisado, esta vez por un ingeniero de Lockheed que estaba trabajando en la manera de reducir la firma acústica de los Rolls-Royce RB-211, quien lo hizo trabajando los fines de semana en el garage de su casa. La instalación del silenciador obligó a modificar las tapas del recubrimiento del motor.

Finalmente, se incluyeron otras modificaciones, como unos tanques de combustible adicionales que eran semirrígidos y que habían sido diseñados originalmente para vehículos de competición. Totalmente cargado de combustible, el ahora denominado Hughes 500P (por "Penetrator"), estaba fuera de los limites para realizar una autorrotación en caso de emergencia. Por ese motivo se le instaló un sistema que permitía vaciar los tanques auxiliares rápidamente en caso de necesidad.

Con las aeronaves listas, los pilotos comenzaron a entrenar. Volar el avión a travez de la pantalla del FLIR era toda una experiencia para, pero tras 50 horas de vuelo, las tripulaciones dominaban la aeronave sin problema. Para 1972, los dos 500P estaban listos, sus tripulaciones entrenadas y ya era hora de dar inicio a la operación "Main Street".

Una línea telefónica en el medio de la jungla

Tras 11 años de un conflicto que estaba totalmente estancado, el gobierno de Richard Nixon quería ponerle un punto final a la intervención norteamericana en Vietnam; dando origen a las charlas de paz en París que comenzaron en Marzo de 1972. Sin embargo, existía un faltante en la información con la que contaba el Secretario de Estado Henry Kissinger sobre las verdaderas intenciones del bando norvietnamita.

Este fue el encargo que recibió la CIA, la cual gracias a su trabajo previo había descubierto una brecha en la estrecha seguridad de Vietnam del Norte. Una línea telefónica utilizada por el alto mando que se encontraba en el medio de la jungla muy cerca de la ciudad industrial de Vihn, a 635 nmi (1,177 km) de Saigon (actual Ciudad Ho Chi Minh).

La línea era custodiada permanentemente por soldados en bicicleta, excepto en un punto, a unas 13 nmi (24 km) al Suroeste de la ciudad y al Este del rio Cau donde la línea telefónica subía por un risco descendiendo por el otro lado. Esta parte del tendido era muy empinada para las bicicletas de las patrullas, por lo que la ruta se desviaba de la línea y seguía el río, que fluía alrededor del risco y se unía a los postes telefónicos al otro lado del risco. Este era el punto ideal para que un equipo de comandos interviniese la línea telefónica.

Parte del sistema para reducir la firma sonora de la aeronave incluía un silenciador junto con un recubrimiento realizado en silicona resistente a las altas temperaturas y una malla de aluminio. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Una vez que los dos 500P estaban listos, la CIA puso en marcha la operación. Utilizando a su línea aérea "Air America" como fachada, la agencia adquirió dos Hughes 500D de serie nuevos (registros N353X y N354X), los cuales fueron destacados en su base de operaciones en Tailandia realizando frecuentes vuelos hacia Laos. Cumpliendo la función de señuelos, de esa manera si algún agente enemigo viese a uno de los "Quiet One" volando de noche no lo considerase algo importante.

A mediados de 1972, las aeronaves modificadas fueron transportadas en un C-130 a una remota base de avanzada en Tailandia conocida como LS-05. Tras su arribo, y en el medio de la noche, los técnicos las ensamblaron y sus pilotos las volaron a una base aún más secreta y aislada en Laos, conocida simplemente como PS-44.

Es allí donde, se ultimaron los detalles de la misión. Gracias a su locación, PS-44 tenía unos alrededores que simulaban muy bien las condiciones geográficas del lugar donde se realizaría la incursión resultando ideal para el entrenamiento de los pilotos taiwaneses que operarían a los helicópteros durante la misión. La CIA había solicitado a la Fuerza Aérea taiwanesa que proveyese los tripulantes para poder negar la operación si algo salía mal.

Dos pilotos de Air America, Lloyd George Anthony Lamothe Jr. y Daniel H. Smith; ambos con muchas horas de vuelo en helicópteros, especialmente a baja altitud sobre el sudeste asiático, servían de instructores. El entrenamiento tuvo lugar entre los meses de junio y septiembre y ante el pésimo desempeño de los pilotos taiwaneses, que incluyó un daño muy grave a uno de los helicópteros en un aterrizaje brusco; Lamothe y Smith decidieron volar la misión ellos mismos. 

La noche del 6 de diciembre, el "Quiet One" con Lamothe, Smith y dos comandos laosianos despegó desde su base en dirección hacia Vietnam. Siguiendo el perfil del terreno en una ruta trazada cuidadosamente para reducir la exposición a los radares de vigilancia aérea; el 500P atravesó las 26 nmi (48 km) que lo separaban de su objetivo a una velocidad de no más de 75 kn (139 km/h) y a una altitud de 200 ft (61 m), reduciendo a la mitad su altitud al volar sobre terreno llano.

Vista de frente del "Quiet One" en el terreno de operaciones. Se puede ver la torreta del FLIR, junto con las barquillas que contenían los sistemas de navegación y el tanque de nitrógeno liquido para refrigerar al FLIR. La parte del parabrisas detrás de los monitores del FLIR parece haber sido oscurecida utilizando duct tape. 
Fuente: Shep Johnson tomado de Smithsonian Magazine.

Los dos comandos descendieron sobre el punto de inserción, mientras el helicóptero se dirigió a un árbol seleccionado previamente que se encontraba en un pico de 340 m de altura para dejar caer una red de camuflaje que contenía un relé de comunicaciones alimentado por energía solar sobre su copa. El planeamiento de la misión fue tan meticuloso que este árbol en particular había sido seleccionado por su altura y frondosidad. 

Con el relé en posición, el Hughes 500P se aterrizó en un cauce seco a esperar que los comandos terminaran de instalar el dispositivo de escucha. Pero el lugar de espera resultó un desastre, una roca dañó el tanque de nitrógeno líquido del FLIR; deshabilitándolo. Al mismo tiempo, el RWR comenzó a sonar, indicando la presencia de un radar de defensa aérea activo en las inmediaciones. Con mucho aplomo, el piloto desactivo la advertencia y se dispuso a esperar 20 minutos mientras los comandos trabajaban.

Una vez terminada con su labor y tras verificar que el equipo funcionaba y el relé transmitía correctamente, los comandos se dirigieron al punto de encuentro poniendo rumbo de regreso a Laos. El viaje de vuelta se hizo sin ningún inconveniente.

Desde el 7 de diciembre de 1972 hasta mayo de 1973, el dispositivo de escucha proveyó valiosa información a la delegación estadounidense en París. Kissinger estaba muy satisfecho con los resultados, aunque nunca se preguntó como fueron obtenidos.

Se cree que el dispositivo resultó dañado y se intentó repararlo entre el 8 y 16 de mayo de 1973, pero sin el uso del 500P. Para ese momento la aeronave, junto con todo el personal involucrado, hacía bastante tiempo que no estaban más en el sudeste de Asia. 

Tras regresar a EEUU, N351X/68-17297 fue utilizado por la Aviación del Ejército para evaluar diferentes sistemas FLIR y de visión nocturna. Se puede observar la instalación de lo que parece ser un Night Targeting System (NTS) similar a los utilizados por los AH-1 Cobra, mientras conserva las modificaciones anteriores. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Un rastro de humo

Como no podía ser de otra manera, identificar las aeronaves que participaron en esta misión es un dolor de cabeza. Air America "oficialmente" operó cuatro Hughes 500. Como dijimos anteriormente, dos eran modelos 500D nuevos comprados al fabricante siendo registrados N353X y N354X.

Junto con estos dos, la empresa operó dos más que eran OH-6A provenientes de los inventarios de la Aviación del Ejército y tenían los registros militares 68-17297 y 68-17288. Estos dos ejemplares fueron los convertidos al estándar "Quiet One" y recibiendo las matriculas civiles N351X y N352X respectivamente, siendo el primer ejemplar el que participo en la operación especial sobre Laos.

Tras regresar a los EEUU, los 500P fueron registrados como Hughes 500 ante la FAA, transfiriendo su propiedad al a empresa "The Pacific Corp." con sede en Washington (otra empresa fantasma de la agencia), para ser tiempo después revendidos al mercado civil. Previamente N352X fue despojado de sus modificaciones volviendo a ser un 500 de serie y revendido al mercado civil, siendo borrado del registro en 1995. 

Pero la historia del N351X/68-17297 fue diferente. Oficialmente, fue transferido a "The Pacific Corp." junto con las otras aeronaves, pero en realidad fue cedido al Ejército de los EEUU, siendo asignado al Army Night Vision Lab (Laboratorio de Visión Nocturna) de Fuerte Belvoir como célula de evaluación, conservando todas sus modificaciones. En este destino, la aeronave se la pudo ver probando diferentes equipos FLIR entre los años 1975 y 1980, momento en el que fue dado de baja, reconvertido a un OH-6A de serie y vendido al mercado civil.

Fue adquirido por la US Border Patrol en 1993 y rematriculado como N6188L, operando desde El Paso, Texas. El 25 de octubre de 2004 la aeronave sufrió un aterrizaje brusco que la dejo severamente dañada; un año más tarde, al ser su reparación imposible, se la consideró como "perdida total" y fue borrada del registro a principios de 2005.

Queda un ejemplar más, el OH-6A registro 65-12968, cedido por el Ejército a ARPA para ser utilizado como el prototipo de la modificación "Quiet One". La aeronave permaneció en los EEUU y fue utilizada por los pilotos de la CIA para familiarizarse con la aeronave, realizando vuelos desde la base aérea de la USAF de Groom Lake, en Nevada (la famosa Area 51). Esta célula sería la utilizada como referencia para la conversión de los otros dos ejemplares.

Como fachada, la CIA adquirió dos ejemplares de 500D nuevos a Hughes, los cuales fueron destacados a Tailandia en vuelos regulares. Por la fotografía, parece que estos helicópteros recibieron una librera más oscura que la tradicional plateada y azul de la compañía.
Fuente: Judy Porter tomado de Air America: Hughes 500s.

Debido a que la aeronave fue diseñada para cumplir una misión específica, muchos de sus componentes fueron llevados al limite de su vida útil, especialmente las transmisiones las cuales se debían descartar a las 50 horas. Sorprendentemente, el Ejército solicitó un reemplazo de la transmisión del 65-12968 tras 2,500 horas.

Tras la cancelación del programa, la aeronave fue devuelta al estándar OH-6A y dada de baja del servicio militar, siendo adquirida por la US Border Patrol en 1977 recibiendo la matricula civil N45780, hasta ser dada de baja en 1996. 

Siendo despojada de todas las modificaciones dejándolo como un OH-6A de serie, la aeronave fue dada de baja y puesta a la venta en el mercado civil; adquiriendo el registro N45780 y operado por la US Border Patrol, desde El Paso, Texas hasta su baja en 1996.

Lejos del retiro, la aeronave fue adquirida por su actual propietario y operador Halton Volunteer Search & Rescue. Actualmente, pertenece a la unidad SAR del Condado de Snohomish en el estado de Washington. Lejos de ser un secreto, esta aeronave está identificada como un Hughes 500P y opera con el indicativo radial "SnoHawk1", durante sus operaciones en la montaña. 

Un legado evidente

A pesar de un origen secreto, el legado del "Quiet One" puede verse hoy en día de muchas maneras en las innovaciones técnicas que incorporó la aeronave. 

Para empezar, su FLIR, producto de combinar las limitaciones de peso y los requisitos de definición y calidad de imagen hizo que este tipo de equipos diese un salto gigantesco, el cual se pudo ver en la operación "Tormenta del Desierto" en 1991.

Junto con el FLIR, Hughes aplicó muchas innovaciones del 500P al posterior AH-64 Apache, siendo la característica más destacable, el rotor antipar con las palas con cruce en ángulos diferentes. Asimismo, el rotor principal de 5 palas fue aplicado al posterior MD 500 (tras la venta de Hughes a McDonnell Douglas); o en el MH-6 "Little Bird".

Tres vistas, con un corte transversal del Hughes 500P.
Fuente: OH-6A Phase II Quiet Helicopter Program.

Fuentes:

• Ropelewski, R. R. (Marzo 1, 1971) Army, Hughes Demostrates OH-6 Modified into "Quiet" Helicopter. Aviation Week & Space Technology. p.15
• Barlow, W. H; McCluskey, W. C. y Ferris, H. W. (Septiembre, 1972) OH-6A Phase II Quiet Helicopter (USAAMRDL Report 72-29). US Army Air Mobility Research and Development Laboratory.
  Disponible en: https://sobchak.files.wordpress.com/2011/01/quietonephaseii.pdf
• Leeker, J. F. (Agosto 15, 2003) Air America: Hughes 500s. University of Dallas.
  Disponible en: https://utdallas.app.box.com/v/aircraft-500
• Chiles, J. R. (March 2008) Air America’s Black Helicopter. Smithsonian Magazine.
  Disponible en: https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/air-americas-black-helicopter-24960500/
• (Septiembre 10, 2014) The Quiet Helicopter (S). A technical Triumpf. Studies in Intelligence.
  Disponible en: http://cryptome.org/2014/09/cia-quiet-helo.pdf
• What We Fly. Snohomish County Helicopter Rescue Team.
  Disponible en: https://helicopterrescue.org/what-we-fly/
• Helwick, K. (Febrero 26, 2016) The Quiet One [Video]. YouTube.
  Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=PUV9hJ8wmZ0