Kaman K-MAX

El Kaman K-MAX (denominación de la empresa K-1200 ) es un helicóptero estadounidense con rotores entrelazados (sincronizador) de Kaman Aircraft . Está optimizado para operaciones de carga de carga externa y es capaz de levantar una carga útil de más de 6.000 libras (2.722 kg), que es más que el peso vacío del helicóptero. Se ha desarrollado y evaluado una versión de vehículo aéreo no tripulado con control remoto opcional en servicio práctico extendido en la guerra de Afganistán .

K-1200 K-MAX
Kaman K-1200 Rotex.jpg
Un Kaman K-1200 de Rotex aviation
Papel Helicóptero de elevación media
Fabricante Aviones Kaman
Primer vuelo 23 de diciembre de 1991
Estado En producción
Producido 1991-2003, 2015-presente

Después de estar fuera de producción durante más de una década, en junio de 2015 Kaman anunció que estaba reiniciando la producción del K-MAX debido a que recibió diez pedidos comerciales. [1] El primer vuelo de un K-MAX de la producción reiniciada tuvo lugar en mayo de 2017 y la primera nueva construcción desde 2003 se entregó el 13 de julio de 2017 para la extinción de incendios en China.

K-1200 operado por Timberline Helicopters
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Imágenes en cámara lenta de un Kaman K-MAX en vuelo

En 1947, Anton Flettner , un ingeniero aeronáutico alemán, fue llevado a los Estados Unidos como parte de la Operación Paperclip . [2] Fue el desarrollador de los dos diseños de sincrópteros anteriores de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial : el Flettner Fl 265 que fue pionero en el diseño del sincrómetro, y el Flettner Fl 282 Kolibri ("Colibrí"), un poco más tardío , destinado a la producción final. Ambos diseños utilizaron el principio de rotores entrelazados lado a lado contrarrotantes, como medio para resolver el problema de compensación de par, normalmente contrarrestado en helicópteros de un solo rotor por un rotor de cola , fenestrón , NOTAR o escape ventilado. Flettner permaneció en los Estados Unidos y se convirtió en el diseñador jefe de la empresa Kaman. [3] Comenzó a diseñar nuevos helicópteros, utilizando el doble rotor Flettner.

La serie K-MAX es la última de una larga lista de sincrópteros Kaman , el más famoso de los cuales es el HH-43 Huskie . El primer helicóptero propulsado por turbina también fue un sincróptero Kaman. [4]

El "camión aéreo" K-1200 K-MAX es el primer helicóptero del mundo diseñado, probado y certificado específicamente para operaciones repetitivas de elevación externa y vuelo de referencia vertical (Kaman recibió la certificación IFR en 1999), una característica importante para trabajos de carga externa. Otros helicópteros utilizados para estas tareas están adaptados de helicópteros de propósito general, o aquellos destinados principalmente a transportar pasajeros o carga interna. El K-MAX puede levantar casi el doble que el Bell 205 usando una versión diferente del mismo motor. [5] El perfil estrecho y en forma de cuña de la aeronave y las ventanas laterales abultadas le dan al piloto una buena vista de la carga desde cualquier lado de la aeronave. [6]

La transmisión tiene una relación de reducción de 24: 1 en tres etapas y está diseñada para una vida útil ilimitada. [7] Las palas del rotor (que giran en direcciones opuestas) [5] están construidas con un larguero de madera y secciones de borde de fuga de fibra de vidrio. La madera fue elegida por su tolerancia al daño y resistencia a la fatiga; y aprovechar la experiencia de campo y los datos de calificación obtenidos de un mástil similar en el helicóptero HH-43 Huskie, construido para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en las décadas de 1950 y 1960. [8] El piloto controla el paso de las palas con tubos que corren dentro del mástil y las palas del rotor para mover los servo flaps que inclinan las palas, [9] reduciendo la fuerza requerida y evitando el peso, el costo y el mantenimiento adicionales de los controles hidráulicos . [5]

El K-MAX se basa en dos ventajas principales de los sincrópteros sobre los helicópteros convencionales: la mayor eficiencia en comparación con la tecnología convencional de elevación de rotor; y la tendencia natural del sincronizador a flotar. Esto aumenta la estabilidad, especialmente para trabajos de precisión al colocar cargas suspendidas. Al mismo tiempo, el sincronizador responde mejor a las entradas del control piloto, lo que hace posible balancear fácilmente una carga o esparcir semillas, productos químicos o agua en un área más grande.

En 2015 se habían construido 38 helicópteros K-1200 K-MAX. [10] En enero de 2015, 11 de ellos no estaban en condiciones de volar o habían sido dados de baja en accidentes y cinco estaban almacenados en Kaman; [11] [12] y en marzo de 2015 el número de K-MAX operativos era de 21. [5] La línea de producción se cerró en 2003. [13]

Versión no tripulada

Kaman había estado desarrollando el K-MAX no tripulado desde 1998. En marzo de 2007, Kaman y Lockheed Martin (Equipo K-MAX) firmaron un Acuerdo de relación estratégica (SRA) para aprovechar las oportunidades del Departamento de Defensa de EE. UU. [14] [15] Una versión no tripulada en su mayoría de vuelo autónomo, opcionalmente controlada remotamente y opcionalmente pilotada (OPV), el helicóptero multimisión no tripulado K-MAX fue desarrollado para misiones peligrosas. Se puede usar en combate para entregar suministros al campo de batalla, así como en situaciones civiles que involucren peligros químicos, biológicos o radiológicos. Un prototipo de esto se mostró en 2008 para el posible uso de reabastecimiento de cargas pesadas militares, [16] y nuevamente en 2010. [17] En diciembre de 2010, el Comando de Sistemas Aéreos Navales otorgó un contrato de $ 46 millones a Kaman por dos aviones, [18] y en 2011 completaron una Evaluación de Reacción Rápida de cinco días. [19]

Reinicio de la línea de producción

En febrero de 2014, Kaman volvió a visitar la reanudación de la producción de K-MAX, habiendo recibido recientemente más de 20 consultas sobre extinción de incendios, registros y requisitos de transporte de la industria, así como solicitudes para la versión militar no tripulada. Diez pedidos en firme convencieron a Kaman de volver a poner el diseño en producción. [20] [21] [22] A partir de 2014, la línea K-MAX había volado 300.000 horas y su funcionamiento costó $ 1.200 por hora de vuelo. [22]

En Heli-Expo 2015 en Orlando, Kaman informó que continuó hacia la reapertura de la línea de producción. [23] Kaman recibió depósitos y la línea de montaje se reinició en enero de 2017. [24] La prueba de Kaman voló el primer K-MAX de la producción reiniciada el 12 de mayo de 2017. [25] [26]

La primera construcción nueva desde 2003 se entregó el 13 de julio de 2017 al agente de ventas chino de Kaman, Lectern Aviation, que la entregará a Guangdong Juxiang General Aviation, provincia de Guangdong para la extinción de incendios y la segunda se entregará la semana siguiente. [27] Debido a la programación de la producción, Kaman tuvo que decidir en 2017 si extender la producción más allá de los primeros 10, y Kaman tomó la decisión en junio de 2017 de producir otros 10 aviones, llegando al menos hasta 2019. [28] [29]

Sobre la base de un experimento de autonomía de tres años en Afganistán con el Cuerpo de Marines de EE. UU., [30] Kaman está desarrollando el sistema K-Max Titan, una variante pilotada opcionalmente para que los clientes comerciales vuelen a zonas peligrosas como incendios forestales o desastres naturales , y durante mucho tiempo. Funcionamiento sin descanso piloto, hasta 100 h hasta las inspecciones obligatorias. Después de la certificación de la FAA, el sistema podría instalarse en helicópteros nuevos y usados ​​fuera de la fábrica. La tecnología Titán realizó su primer vuelo en abril de 2021. [31]

Se ha utilizado un K-MAX para trabajos de demolición al tener una bola de demolición como carga suspendida . [32]

En diciembre de 2011, se informó que un K-MAX no tripulado estaba trabajando en Afganistán. [33] El 17 de diciembre de 2011, la Infantería de Marina de los EE. UU. Llevó a cabo la primera entrega de carga del sistema aéreo no tripulado en una zona de combate utilizando el K-MAX no tripulado, moviendo alrededor de 3,500 libras de alimentos y suministros a las tropas en Combat Outpost Payne. [34] Un tercer K-MAX no tripulado en los EE. UU. Se probó en 2012 para entregar carga a una pequeña baliza de localización con una precisión de tres metros. [35] En febrero de 2013, el K-MAX había entregado dos millones de libras de carga en 600 misiones no tripuladas durante más de 700 horas de vuelo. [36]

K-MAX no tripulado volado por los Marines de EE. UU.

El 31 de julio de 2012, Lockheed anunció una segunda extensión de servicio para el K-MAX en Afganistán para los Marines, [37] luego, el 18 de marzo de 2013, el Cuerpo de Marines extendió su uso de los helicópteros K-MAX no tripulados indefinidamente, manteniendo los dos aviones en uso "hasta que se indique lo contrario". En el momento del anuncio, habían volado más de 1.000 misiones y transportado más de tres millones de libras de suministros. Se estaban estudiando evaluaciones para su uso después del despliegue. [38] El K-MAX no tripulado ha ganado premios de Popular Science and Aviation Week & Space Technology , [39] y fue nominado para el Trofeo Collier 2012 . [40]

El 5 de junio de 2013, uno de los helicópteros K-MAX no tripulados se estrelló en Afganistán mientras reabastecía a los marines. No se produjeron heridos y se investigó el accidente. Se descartó error del piloto, ya que la aeronave volaba de forma autónoma hasta un punto predeterminado. El accidente ocurrió durante las etapas finales de la entrega de la carga. [41] Los vuelos operativos del K-MAX no tripulado restante se suspendieron después del accidente, y la Marina dijo que podría reanudar el vuelo a fines de agosto. La carga oscilante se consideró la causa principal. [42] La investigación determinó que el accidente no fue causado por problemas mecánicos, [43] sino por vientos de cola inesperados. Mientras el helicóptero realizaba la entrega, experimentó vientos de cola en lugar de vientos en contra, lo que hizo que comenzara a oscilar. Los operadores emplearon un efecto de veleta para tratar de recuperar el control, pero su carga de 2,000 libras comenzó a oscilar, lo que exacerbó el efecto y provocó que entrara en contacto con el suelo. El informe del accidente determinó que podría haberse evitado si los pilotos hubieran intervenido antes y los planificadores de la misión hubieran recibido informes meteorológicos actualizados; Las condiciones divergentes y la programación insuficiente significaron que no se podía recuperar por sí solo y requería la intervención humana. [44]

En el Salón Aeronáutico de París de 2013 , Kaman promocionó el K-MAX no tripulado a compradores extranjeros. Según se informa, varios países expresaron interés en el sistema. [45] Se planeó que el K-MAX de apoyo a los Marines en Afganistán permaneciera en uso allí hasta al menos agosto de 2014. El Cuerpo de Marines estaba considerando adquirir el K-MAX no tripulado como un programa de registro, y el Ejército de los Estados Unidos también estaba buscando en él para determinar la rentabilidad. En el teatro, la aeronave realizó la mayoría de las misiones por la noche y levantó con éxito cargas de hasta 4.500 lb (2.000 kg). Las conexiones del equipo se realizaron en concierto con individuos en el suelo, pero Lockheed estaba considerando realizar esta acción automáticamente a través de un dispositivo montado encima del paquete al que el helicóptero puede engancharse por sí mismo; esta característica se demostró en 2013. [46] Se estaban examinando otras características, incluida la capacidad de ser redirigido automáticamente en vuelo y de volar en formación con otras aeronaves. [47] El K-MAX no tripulado pudo entregar con éxito 30,000 lb (13,600 kg) de carga en un día durante el transcurso de seis misiones (promedio de 5,000 lb (2,270 kg) de carga transportada por misión). Lockheed y Kaman discutieron la compra de 16 helicópteros con la Armada y el Cuerpo de Marines para comenzar un programa de referencia. [43]

El K-MAX no tripulado compitió con el Boeing H-6U Little Bird por la capacidad de elevación no tripulada / ISR del Cuerpo de Marines. [48] En abril de 2014, los marines de Quantico anunciaron que consiguieron aterrizar con éxito un K-MAX no tripulado, así como un pajarito, utilizando de forma autónoma una mini tableta de mano. Los helicópteros estaban equipados con tecnología Autonomous Aerial Cargo / Utility System (AACUS), que combina algoritmos avanzados con LIDAR y sensores electroópticos / infrarrojos para permitir al usuario seleccionar un punto para aterrizar el helicóptero en un lugar de aterrizaje no preparado. [49] La Oficina de Investigación Naval seleccionó Aurora Flight Sciences y Unmanned Little Bird para completar el desarrollo del prototipo del sistema AACUS, pero Lockheed continuó promocionando el K-MAX y desarrollando sistemas autónomos de entrega de carga. [50]

Ambos helicópteros K-MAX no tripulados en uso por la Infantería de Marina regresaron a los EE. UU. En mayo de 2014, cuando el Cuerpo determinó que ya no eran necesarios para apoyar misiones en Afganistán. Después de desplegarse en diciembre de 2011, originalmente planeado para seis meses, permanecieron durante casi tres años y levantaron 2.250 toneladas de carga. La aeronave fue enviada a las instalaciones de Lockheed en Owego en Nueva York, mientras que el servicio contemplaba la posibilidad de convertir el K-MAX no tripulado de un proyecto de prueba de concepto en un programa de registro. Se están redactando requisitos formales para la entrega de carga aérea no tripulada para abordar las amenazas futuras esperadas, incluido el ataque electrónico , la guerra cibernética y el fuego hostil efectivo; estos se evitaron en Afganistán de forma rápida y económica volando de noche a grandes alturas contra un enemigo sin capacidad de degradación de la señal. [51] [52] Los funcionarios evaluaron el helicóptero K-MAX que se estrelló y planearon repararlo en 2015. Los helicópteros, las estaciones de control en tierra y el equipo adicional se almacenan en las instalaciones de Lockheed en Owego. [53] Los dos K-MAX no tripulados, designados CQ-24A , debían ser trasladados a una base del Cuerpo de Marines en Arizona a finales de septiembre de 2015 para desarrollar tácticas y conceptos de operaciones para informar un programa oficial de registro para un UAV de carga. [54]

Lockheed Martin demostró una versión contra incendios en noviembre de 2014, [23] y nuevamente en octubre de 2015, cuando entregó más de 24,000 libras (11,000 kg) de agua en una hora. [55] [56] En marzo de 2015 se realizó un ejercicio de evacuación de heridos en coordinación con un vehículo terrestre no tripulado (UGV) y un sistema de planificación de la misión. [57] Un médico lanzó el UGV para evaluar a la víctima, usó una tableta para llamar y aterrizar automáticamente el K-MAX, luego ató un maniquí a un asiento a bordo del helicóptero. [58]

Un HELOG Kaman K-Max (HB-XHJ, se estrelló en 1998)
 Canadá
  • HeliQwest Aviation [59] [60]
 Colombia
  • Aviación del Ejército Nacional de Colombia [61]
 Nueva Zelanda
  • Skywork Helicopters Ltd. [62]
 Liechtenstein [63]
  • Rotex Helicopter AG [64]
  Suiza
  • HELOG AG [65] [66]
 Estados Unidos
  • Central Copters, Inc. [67]
  • Helicópteros de la cuenca de Columbia (1 en pedido) [68]
  • Helicóptero expreso [69]
  • HeliQwest International [70]
  • Servicios de helicópteros ROTAK [71]
  • Aviación del Grupo Swanson [72]
  • Timberline Helicopters, Inc. [73]
  • Cuerpo de Marines de los Estados Unidos [74]
  • Helicópteros de Mountain West [75] [76]

K-1200 orthographical image.svg

Datos de Jane's All the World's Aircraft 2000-01, [77] rendimiento y especificaciones de K-MAX, [78] Especificaciones de Kaman K-MAX [79]

Características generales

  • Tripulación: 1
  • Capacidad:
  • 6.000 lb (2.722 kg) de carga externa a ISA +15 ° C (59,0 ° F) al nivel del mar
  • Carga externa de 5663 lb (2569 kg) a ISA +15 ° C (59,0 ° F) a 5000 pies (1524 m)
  • 5,163 lb (2,342 kg) de carga externa a ISA +15 ° C (59,0 ° F) a 10,000 pies (3,048 m)
  • 5.013 lb (2.274 kg) de carga externa a ISA +15 ° C (59.0 ° F) a 12.100 pies (3.688 m)
  • 4.313 lb (1.956 kg) de carga externa a ISA +15 ° C (59,0 ° F) a 15.000 pies (4.572 m)
  • Longitud: 52 pies (16 m) rotores en funcionamiento
  • Longitud del fuselaje: 41 pies 9 pulgadas (12,73 m)
  • Ancho: 51 pies 5 pulg (15,67 m) con rotores en funcionamiento
  • Altura: 13 pies 7 pulg (4,14 m) hasta el centro de los cubos
  • Peso vacío: 5,145 libras (2,334 kg)
  • Peso máximo al despegue: 2948 kg (6.500 lb) sin carga suspendida
  • 12.000 lb (5.443 kg) con carga suspendida desechable
  • Capacidad de combustible: 1,541 lb (699 kg) / 228,5 galones estadounidenses (190 imp gal; 865 l)
  • Planta motriz: 1 × motor turboeje Honeywell T53-17A-1 , 1.350 shp (1.010 kW) plano clasificado para despegue hasta ~ 29.000 pies (8.839 m) para aumentar la vida útil de la transmisión
  • Transmisión nominal de 1,500 shp (1,119 kW)
  • Diámetro del rotor principal: 2 × 48 pies 4 pulgadas (14,73 m)
  • Área del rotor principal: 3669 pies cuadrados (340,9 m 2 )
  • Sección de la hoja: - raíz: NACA 23012 ; consejo: NACA 23011 [80]

Actuación

  • Nunca exceda la velocidad : 100 kN (120 mph, 190 km / h) limpio
80 nudos (92 mph; 148 km / h) con carga externa
  • Alcance: 300 nmi (350 mi, 560 km) con carga máxima
  • Techo de servicio: 15.000 pies (4.600 m)
  • Techo suspendido IGE: 26,300 pies (8,016 m) a 6,000 lb (2,722 kg) AUW, ISA
  • Velocidad de ascenso: 2500 pies / min (13 m / s) a nivel del mar con par nominal fijo
  • Carga del disco: 3,52 libras / pies cuadrados (17,2 kg / m 2 )
  • Potencia / masa : 0.1045 hp / lb (0.1718 kW / kg)
  • Consumo de combustible: 85 gal / h (71 imp gal / h; 322 l / h) [22]

Medios externos
Imagenes
image icon K-MAX autónomo en Yuma [ enlace muerto ]
Video
video icon K-MAX no tripulado en Yuma
video icon K-MAX con bola de demolición

Desarrollo relacionado

  • Kaman HH-43 Huskie

Aeronaves de función, configuración y época comparables

  • Kamov Ka-26
  • Kamov Ka-226

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