Repaso por la última actualización mensual sobre el HX50 y sesión de preguntas

El motor GT50: 50% operativo

El motor GT50 está compuesto por cuatro módulos principales. Actualmente, dos de ellos —el motor de arranque/generador y el mecanismo de transmisión del motor— ya están completamente operativos y en fase de pruebas.

Módulo 1: El motor de arranque/generador

Como pieza clave del sistema eléctrico de la aeronave, el prototipo del motor de arranque/generador ha estado funcionando en todo su rango de velocidades operativas. Y lo más importante: demostró su capacidad para generar el torque necesario para poner en marcha el motor GT50.

Lograrlo implicó superar importantes desafíos en el diseño de máquinas de alta velocidad, la fabricación de precisión y la electrónica de alta robustez. Uno de los mayores desafíos fue balancear el rotor logrando una tolerancia inferior a una micra. El proceso de fabricación original requería desmontar el conjunto después del balanceo, lo nos impedía lograr el resultado.

Ahora hemos desarrollado un nuevo proceso de producción junto con el herramental necesario para volver a magnetizar el rotor como un conjunto completo, lo que aborda este desafío clave y garantiza una operación fluida, sin vibraciones y con la durabilidad necesaria para una larga vida útil.

Módulo 4: El mecanismo de transmisión del motor

Este módulo incluye la caja reductora de velocidad, los ejes de transmisión, el sistema de lubricación y los soportes del motor. Entre los principales avances en fabricación se destacan:

• Carcasas estructurales de pared delgada: Hemos conseguido fabricar carcasas de aluminio de calidad aeroespacial con espesores de hasta 1,5 mm. Este proceso combina fundición avanzada, tratamientos térmicos precisos y mecanizado controlado (desarrollado a partir de análogos impresos en metal 3D) para minimizar las deformaciones y alcanzar las metas de peso establecidas.
• Engranajes de calidad aeroespacial: Nuestro minucioso proceso de 30 etapas para fabricar engranajes aeronáuticos de alta calidad ha sido todo un éxito. Gracias al uso de materiales “ultrapuros” sometidos a triple fusión, rigurosos tratamientos térmicos y un cuidadoso granallado, estamos produciendo engranajes capaces de soportar la fatiga durante toda su vida útil. Los primeros engranajes hechos en Hill ya están en el banco de pruebas.
• Ejes y rodamientos de alta velocidad: Ya producimos en PC1 rodamientos de calidad aeroespacial que cumplen con todas las especificaciones, alcanzando además el precio objetivo. También hemos desarrollado los métodos necesarios para mecanizar y balancear los ejes de transmisión largos, concéntricos y de pared delgada, que suelen deformarse con facilidad tras el tratamiento térmico.

Validación y pruebas del mecanismo de transmisión

Para validar este conjunto, desarrollamos un banco de pruebas especializado que opera dos sistemas de transmisión enfrentados, bajo control en bucle cerrado. Esto nos permite controlar con precisión el torque y la velocidad en condiciones exigentes, con un consumo de potencia mínimo.

Nuestro programa de pruebas por etapas ya está en marcha:

1. Sistema de lubricación: El primer paso fue validar el sistema de lubricación, hacer una inspección visual de todos los inyectores de lubricante y calibrar las bombas y el intercambiador de calor.
2. Pruebas funcionales: Tras comprobar el sistema de lubricación, se ensambló el mecanismo de transmisión completo para probar los sistemas mecánicos y sensores, y registrar los datos.
3. Desarrollo de las zonas de contacto: Ahora estamos analizando cómo se comportan las superficies de contacto de los engranajes con carga aplicada, una etapa clave para garantizar su eficiencia y durabilidad a largo plazo.
4. Pruebas de resistencia: Una vez finalizadas las pruebas funcionales, daremos inicio a las pruebas de resistencia completas.

Fabricación del componente principal del motor

El avance del resto de los componentes del motor continúa con fuerza, mientras nos preparamos para la primera puesta en marcha.

• Contención de los álabes de turbina: La seguridad es lo primero. Las simulaciones avanzadas en condiciones de sobrevelocidad nos permitieron validar el diseño de la carcasa del generador de gases para garantizar su capacidad de contener una posible rotura de álabe.
• Impulsor del compresor: Ya está en producción el impulsor de titanio de alta eficiencia, mecanizado a partir de un único bloque de metal tratado térmicamente, hasta obtener el componente final en una sola operación con nuestra nueva máquina MULTUS.
• Inyectores de combustible: Para alcanzar la relación de reducción requerida de 10:1, desarrollamos un inyector de doble orificio. Esto implicó un completo programa de investigación y desarrollo experimental, que incluyó la construcción de un banco de pruebas especializado con visualización láser para optimizar la geometría del flujo, el ángulo del cono y la atomización del combustible.
• Álabes guía (NGV) y álabes de turbina: Nuestro proceso interno de fundición a la cera perdida nos permite fabricar álabes de turbina de superaleación a base de níquel con calidad uniforme y superior. En breve incorporaremos un nuevo horno de alta temperatura, con el que podremos resolver el último detalle pendiente: una leve "falta de llenado" en el borde de fuga de los álabes.
• Balanceo del rotor: Para lograr una tolerancia de una micra en el balanceo del rotor, optimizamos la fabricación de los acoplamientos curvilíneos, que aseguran un ajuste preciso entre los componentes. Estos engranajes axiales son esenciales para garantizar que el balanceo del rotor sea perfecto.

Hacia la primera puesta en marcha del motor

El próximo gran hito es la prueba del generador de gases. Será algo emocionante, ya que el núcleo expulsará 2,5 kg/s de aire a 800°C, a una velocidad cercana a la del sonido. Esto requiere un banco de pruebas altamente complejo —que más adelante se ampliará para todo el motor — para gestionar de forma segura toda esa energía. Las pruebas se harán en etapas: motoring en frío, ignición, operación autosostenida y, por último, pruebas completas de aceleración y desaceleración.

Estructura y componentes del HX50

El motor no fue el único protagonista de los avances. Los principales componentes de la estructura del HX50 están pasando de la fase de diseño a la producción y las pruebas físicas.

Palas de material compuesto para el rotor principal

Las palas del rotor principal, diseñadas para ofrecer un TBO de 20.000 horas, ya se encuentran en la fase de molde. Acabamos de completar el mecanizado del primer molde prototipo para la pala del rotor principal del HX50.

Este complejo molde de compresión de una sola operación se usa para curar el carbono fuera del autoclave. Integra 15 calentadores eléctricos de cartucho controlados por PLC para garantizar un curado uniforme, junto con un sistema de resortes que compensa la expansión térmica.

Sistemas de tren de aterrizaje

El diseño del tren de aterrizaje definitivo, pensado para la producción en serie, ya está terminado.

• Ruedas (estándar): Incluye amortiguadores oleoneumáticos reforzados y, como aspecto destacado, actuadores eléctricos de doble redundancia. Este diseño totalmente eléctrico para el accionamiento del tren elimina la necesidad de un sistema hidráulico dedicado, reduciendo los posibles puntos de fuga, simplificando el mantenimiento y permitiendo una extensión completa del tren en solo seis segundos a velocidades de hasta 120 nudos.
• Patines (opcional): Un diseño más simple, de tipo elastoplástico, que permite ahorrar 10 kg de peso.

Se están desarrollando los bancos de prueba para probar la extensión del tren, las ruedas y el sistema de actuadores.

Fuselaje Gen 2 y asientos resistentes a impactos

El conjunto de cola será el primer elemento del fuselaje Gen 2 en fabricarse. Se producirá mediante nuestros nuevos procesos de patrones y moldes, con corte CNC en kits y tecnología de posicionamiento de capas por láser, para garantizar la máxima calidad.

El diseño de los asientos de la tripulación resistentes a impactos, ya está en su versión final tras un largo proceso de desarrollo enfocado en la comodidad y las terminaciones. Mediante simulaciones digitales avanzadas con maniquíes de impacto, optimizamos la estructura para reducir las cargas sobre la columna vertebral, evitar que el ocupante se deslice bajo el cinturón y cumplir con todas las normas de certificación, sin aumentar el peso ni los costos.

Parabrisas resistente a impactos

Uno de los desafíos del diseño limpio y aerodinámico del HX50 es lograr resistencia al impacto con aves sin recurrir a sujetadores mecánicos externos. Estamos desarrollando una unión adhesiva lo suficientemente resistente para soportar las deformaciones que puede generar un impacto de este tipo. Tras múltiples simulaciones y pruebas de material, concluimos que esta solución sin sujetadores, de estética más elegante, será todo un éxito.

Aviónica

Integración del sistema eléctrico

El sistema eléctrico del HX50 avanza a buen ritmo en nuestro banco de pruebas a escala real. El sistema de alto voltaje —que incluye el motor de arranque/generador y la unidad de gestión de potencia (PMU)— ya está operativo. El equipo de aviónica avanza ahora con la integración del sistema de bajo voltaje: desde los mazos de cables y conectores de mamparo hasta los 'circuit breakers' y las barras de alimentación. Gracias a este banco de pruebas, podemos detectar y resolver los posibles problemas de sistema antes de instalarlos en la aeronave prototipo.

Hill Digital Cockpit (HDC)

La versión del Hill Digital Cockpit destinada a producción ya está operando en su hardware definitivo y totalmente integrada con los sistemas periféricos.

La interfaz de usuario

La pantalla principal de vuelo (PFD, Primary Flight Display) fue diseñada para que toda la información se muestre de forma clara y fácil de interpretar, aliviando la carga de trabajo del piloto:

• Instrumentos primarios: Un horizonte artificial de gran tamaño ocupa la pantalla, flanqueado por indicadores de velocidad y altitud con lecturas claras y fáciles de interpretar. El HSI (indicador de posición horizontal) incorpora una brújula, un indicador de dirección y velocidad del viento y la visualización de tráfico ADS-B.
• Altímetro innovador: Reemplazamos el altímetro de dos agujas —que puede resultar confuso— por uno de una sola aguja. La escala completa cubre 1.000 pies, y la lectura digital central se actualiza automáticamente al ascender o descender, brindando una indicación más clara y fácil de leer.
• Primer indicador de límite de potencia: Este indicador muestra la potencia expresada en porcentaje, con temporizadores dinámicos que aparecen automáticamente cuando se entra en rangos de tiempo limitado (por ej.: 5 minutos en potencia de despegue) para que siempre tenga presente las limitaciones del motor.
• Sistema de avisos inteligente: Además del panel físico de avisos, que actúa como redundancia de las alertas en pantalla, el HDC ofrece orientación inmediata en inglés claro y sencillo. Si se detecta fuego en el motor, el sistema muestra al instante en pantalla el procedimiento del POH (Manual de Operaciones del Piloto), minimizando la carga de trabajo durante la emergencia.
• Barra de radio integrada: La barra de radio con pantalla táctil facilita la gestión de frecuencias, incluso sincroniza la lista de “favoritos” que el piloto configura en la app de Hill en su tablet al planificar el vuelo.

Hardware y redundancia

La verdadera innovación del sistema reside en su arquitectura de seguridad. El cockpit opera con dos procesadores principales:

1. Un procesador de pantalla primario (Primary Display Processor) que recoge todos los datos de los sensores (ADAHRS, GPS, motor, etc.)
2. Un procesador de pantalla secundario (Secondary Display Processor) que se encarga de representar la interfaz de usuario en las pantallas del cockpit.

La función más crítica en materia de seguridad recae en el procesador primario, que supervisa de forma continua, píxel por píxel, la salida de video del procesador secundario. Si detecta cualquier error —como un bloqueo, una falla o información incorrecta—, el sistema interrumpe de inmediato la señal y muestra al piloto una versión simplificada de la PFD para continuar el vuelo con seguridad. Esto ofrece un nivel de redundancia sin precedentes.

Controles al alcance de la mano

El sistema se maneja desde la empuñadura del cíclico, que incorpora un selector de modo del piloto automático, un botón de transmisión PTT (push-to-talk), un switch para alternar las frecuencias de COM, un switch de luz de aterrizaje —con modo de luz estroboscópica para ahuyentar aves— y un gatillo para liberar el trim.