Come l'HX50 ridefinisce le prestazioni degli elicotteri

Perché molti elicotteri non sono progettati per la velocità

Per comprendere il nostro approccio, è fondamentale riconoscere che molti dei primi elicotteri semplicemente non erano progettati per i trasferimenti ad alta velocità. Le loro missioni ruotavano attorno alle esclusive capacità di decollo e atterraggio verticale, concentrandosi sul sollevamento di carichi e sull'accesso a siti di atterraggio ristretti. Di conseguenza, l'ottimizzazione aerodinamica era spesso un aspetto secondario.

Considerate questo: in un elicottero convenzionale, la fusoliera può incidere solo per circa il 40% sulla resistenza parassita complessiva dell'aeromobile. L'albero del rotore esposto e il gruppo mozzo possono contribuire per ben il 30%, mentre i pattini non carenati aggiungono facilmente un ulteriore 15%. Questi ingombranti elementi meccanici, assenti nei velivoli ad ala fissa, generano un'elevata resistenza aerodinamica che relega tradizionalmente gli elicotteri a velocità di crociera inferiori.

Cosa Limita Veramente la Velocità di un Elicottero

Agli aspiranti piloti viene spesso insegnato che la velocità di un elicottero è intrinsecamente limitata da fattori quali la dissimmetria di portanza, lo stallo della pala retrocedente e il numero di Mach all'estremità della pala avanzante. Sebbene questi fenomeni siano del tutto reali, i loro effetti non iniziano a incidere significativamente sulle prestazioni fino a circa 180 nodi.

Raggiunti i 200 nodi, le vibrazioni risultanti possono divenire proibitive, imponendo un limite pratico assoluto per gli elicotteri convenzionali a circa 250 nodi (l'attuale record, detenuto da un Lynx, si attesta intorno ai 216 nodi).

La nostra velocità di crociera target di 140 nodi si colloca ben al di sotto di queste complesse barriere tecniche. Raggiungerla diventa quindi una questione di radicale e intelligente riduzione della resistenza aerodinamica.

La potenza dell'affinamento aerodinamico

Se si progetta la fusoliera di un elicottero in modo che sia più simile a quella di un aeroplano dalle linee filanti, si otterranno naturalmente livelli di resistenza aerodinamica nettamente inferiori. Tra il 1959 e il 1963, Bell condusse una serie di esperimenti su un UH-1B "Huey". Semplicemente carenando la fusoliera posteriore, il pilone del rotore e i pattini, e apportando altre modeste modifiche alla cellula — pur mantenendo lo stesso motore e sistema rotore, ed eliminando la barra stabilizzatrice — si ottenne una straordinaria riduzione del 66,5% della resistenza aerodinamica. Ciò si tradusse in un incremento di 30 nodi della velocità di crociera per il medesimo aeromobile, a parità di peso lordo.

Questo dimostra che una meticolosa progettazione aerodinamica è fondamentale per estendere i limiti della velocità di crociera, senza doversi affidare unicamente a un eccesso di potenza.

Questo principio è fondamentale per l'HX50. Il nostro aeromobile, all'incirca delle dimensioni di un Gazelle (sebbene leggermente più compatto e leggero), vanta un profilo di resistenza aerodinamica nettamente superiore. Abbiamo raggiunto questo risultato attraverso:

• Fusoliera profilata e carrello retrattile:Eliminare la resistenza aerodinamica causata da un carrello di atterraggio esposto rappresenta un primo passo fondamentale.
• Sistema rotore carenato:L'intero sistema rotore, compresi il mozzo e l'albero — tradizionalmente tra le principali fonti di resistenza — è completamente carenato. Un'attenzione particolare è stata dedicata alle radici delle pale per ridurre al minimo la resistenza aerodinamica.
• Flusso d'aria ottimizzato:I flussi d'aria interni per il raffreddamento del motore e i sistemi di ventilazione sono stati gestiti meticolosamente per prevenire dispersioni e perdite di quantità di moto.
• Design avanzato delle pale del rotore:Utilizza i moderni profili aerodinamici delle serie RC3 e RC4, più efficienti del 17-20% rispetto ai profili tradizionali per rotori di elicottero. Le pale presentano un'estremità a freccia parabolica per ridurre al minimo l'impatto del volo ad alta velocità.
• Assetto di volo livellato:L'albero del rotore è inclinato di 5 gradi in avanti e un ampio stabilizzatore orizzontale garantisce che l'aeromobile mantenga un assetto orizzontale durante il volo ad alta velocità. Questo espone la minor area frontale possibile al flusso d'aria.
• Pale del rotore in materiale composito:L'impiego del composito consente una gestione meticolosa della dinamica strutturale del rotore nel volo traslato veloce, mantenendo le vibrazioni al minimo.

Garantire il Raggiungimento degli Obiettivi di Prestazione

La nostra certezza non si basa solo sulla teoria. Il design dell'HX50 è stato sottoposto a una validazione approfondita:

• Fluidodinamica Computazionale (CFD): Sono stati impiegati i più avanzati metodi CFD per progettare e ottimizzare la geometria fondamentale della fusoliera, della carenatura dell'albero e della carenatura della testa del rotore.
• Test in Galleria del Vento: La fusoliera dell'aeromobile è stata sottoposta a test in galleria del vento nel 2019 e i risultati hanno evidenziato una stretta correlazione con i nostri calcoli CFD.
• Tecnologia del Rotore Collaudata: La topologia di base del rotore, la forma in pianta e le distribuzioni dei profili alari sono ben note e attualmente in servizio su elicotteri esistenti che offrono livelli di prestazione analoghi.

In sintesi, la strategia consiste nel ridurre drasticamente la resistenza aerodinamica in modo che sia necessaria meno potenza per volare ad alta velocità, per poi configurare l'aeromobile per un volo traslato confortevole, livellato ed efficiente.

Solide prestazioni in volo stazionario

Sebbene la velocità sia un obiettivo primario, l'HX50 è stato concepito per offrire anche una solida capacità di sollevamento. Siamo certi della sua capacità di rispettare i margini prestazionali dichiarati, dal livello del mare fino a 10.000 piedi in condizioni ISA+15. Questo dato è ampiamente supportato da aeromobili di riferimento con potenza, pesi lordi, diametri del rotore e solidità comparabili.

Il raggiungimento delle prestazioni in volo traslato dell'HX50 è il risultato di una progettazione mirata e intelligente, incentrata sull'efficienza aerodinamica. Riducendo al minimo la resistenza aerodinamica e ottimizzando l'aeromobile per la velocità di crociera prevista, siamo certi di raggiungere i nostri obiettivi prestazionali.

In combinazione con il design all'avanguardia del nostro rotore principale in materiali compositi, siamo pronti a offrire un'esperienza di volo impareggiabile. Abbiamo piena fiducia nella nostra ingegneria, nella nostra validazione e nella nostra capacità di mantenere queste promesse prestazionali.