Riepilogo dell'Aggiornamento Mensile HX50 e dell'AMA di Dicembre

Noi di Hill ci siamo posti una sfida epica, per costruire il più straordinario elicottero a cinque posti di sempre, che a sua volta richiedeva il motore a turbina leggera più efficiente mai concepito. Per raggiungere questo traguardo, abbiamo dovuto integrare verticalmente un'intera filiera aerospaziale e avviare la produzione all'interno di un immenso stabilimento progettato su misura. Poiché ogni aspetto del programma HX50 procede nel pieno rispetto delle tempistiche e degli obiettivi prefissati, guardiamo con grande ottimismo a tutto ciò che ci auguriamo di realizzare nel 2025.

Traguardi principali

I lavori procedono sulle pale del rotore, sul montaggio dei pattini, sui comandi di volo e sui parabrezza. Sono inoltre in corso i collaudi del generatore di avviamento, dell'interfaccia utente del PFD dell'avionica, dell'impianto elettrico, del sedile anticrash e del sistema di trasmissione.

Production Centre 1 è stato allestito e predisposto per la produzione in soli nove mesi. Si tratta di un traguardo straordinario sotto ogni punto di vista, in particolar modo per l'eccezionale ambiente di lavoro che offre al team, ora comodamente riunito sotto un unico tetto, e per i clienti, i quali possono constatare di persona la rapida evoluzione del progetto.

L'assoluta qualità intrinseca dell'elicottero HX50 si rispecchia pienamente negli ambienti immacolati e futuristici del PC1.

È stato affascinante vedere il progetto dell'edificio prendere vita, un promemoria della colossale portata dell'impresa: non si tratta soltanto di realizzare un nuovo elicottero partendo da zero, ma anche di installare e costruire tutte le infrastrutture necessarie allo scopo. Ciò ha richiesto una mole incredibile di pianificazione e un lavoro instancabile: è estremamente gratificante vedere tutto procedere esattamente secondo i piani.

Il layout del nostro stabilimento end-to-end per la produzione di materiali compositi è stato progettato per ottimizzare il flusso dei materiali all'interno della struttura e comprende:

• area di stoccaggio
• reparto di finitura
• fresatrice a portale e relativo sistema di aspirazione delle polveri
• camera bianca per la laminazione
• forno di polimerizzazione dei compositi
• reparto di verniciatura

All'interno di PC1 disponiamo di tutto lo spazio necessario per la produzione su larga scala di materiali compositi per la fusoliera Gen2, e ciò ha comportato investimenti in molti nuovi macchinari, tra cui:

• la nostra prima macchina da taglio CNC che sostituisce la laboriosa sagomatura e rifilatura manuale dei singoli strati di fibra di carbonio, i quali dovevano essere minuziosamente stratificati e posizionati con estrema cura all'interno di ogni stampo per realizzare ciascun elemento della struttura, con un processo automatizzato.
• tecnologia di posizionamento laser degli strati che consente la proiezione di sagome guida laser per indicare a ciascun laminatore esattamente dove posizionare ogni elemento del kit tagliato a CNC all'interno dello stampo.
• tecnologia che fornisce un registro digitale passo dopo passo di ogni fase del processo di laminazione e produzione, garantendo che ogni singola parte strutturale venga realizzata alla perfezione, ogni volta.

Abbiamo volutamente creato un ampio spazio, progettato per produrre strutture aerospaziali in composito di altissima qualità e rigorosamente controllate, così da poter predisporre tutti gli strumenti e le attrezzature necessari per produrre l'intera cellula dell'HX50 in parallelo, e disporre di molteplici team di laminatori al lavoro su di esse per raggiungere i ritmi di produzione necessari.

E c'è di più...

• officina meccanica di precisione
• nuovo sistema di controllo della produzione
• allineamento laser delle macchine CNC
• ricalibrazione della nostra strumentazione metrologica
• nuovo centro di fresotornitura che ci consente di produrre componenti complessi multi-asse, dal pieno al componente finito, in un'unica operazione
• nuova macchina EDM che ci permette di realizzare fori di estrema precisione e tutti i dettagli dei canali di raffreddamento nelle pale della turbina fuse in azienda

Motore GT50

Per decenni, una delle maggiori preoccupazioni dei piloti proprietari di elicotteri a turbina è stata il rischio di sovratemperatura in fase di avviamento, causa di ingenti danni al motore. HX50 è dotato di un doppio sistema di controllo motore FADEC che semplifica radicalmente tutto questo.

La procedura di avviamento è semplice: si attiva la batteria principale, si accende l'avionica, che si avvia istantaneamente, e poi è sufficiente premere il pulsante Start affinché il motore dia vita all'intero sistema.

Il team motori e il nostro team dei sistemi di controllo hanno lavorato instancabilmente per sviluppare ogni singolo elemento del sistema di controllo che gestisce l'alimentazione del carburante e lo starter-generatore, per avviare il GT50, mantenere una combustione stabile e garantire la riaccensione, ove necessaria, nell'intero inviluppo di volo di HX50.

Inoltre, alcuni dei sistemi ausiliari sono stati integrati nel modulo accessori:

• hardware del sistema di lubrificazione
• sensori chiave per il sistema di controllo e strumentazione
• sensori a effetto Hall per il rilevamento del regime N2
• sensori a effetto Hall per il rilevamento della coppia mediante l'analisi della torsione della trasmissione lungo il motore
• supporti motore sia all'estremità posteriore che a quella anteriore del motore, per ancorare il GT50 all'HX50

Diamo uno sguardo più approfondito ai processi tecnologici avanzati in corso presso il PC1, nel nuovo Centro di Saldatura Laser di Precisione, dove viene eseguita la specifica operazione di prelevare i singoli anelli laminati del combustore anulare, assemblarli in una dima di saldatura dedicata e creare saldature a tenuta di gas perfettamente ripetibili tra ciascuno strato degli anelli che compongono la camicia di combustione raffreddata a film.

Questi processi richiedono tradizionalmente un impiego di manodopera estremamente intensivo; pertanto, abbiamo concentrato i nostri sforzi sulla progettazione di sistemi di posizionamento e fissaggio di questi componenti per poter successivamente automatizzare le operazioni ed eliminare l'impiego di lavoro manuale, rendendo il sistema di combustione del GT50 il più efficiente sotto il profilo economico possibile.

Un componente apparentemente marginale del motore GT50, ma di importanza cruciale per le prestazioni, l'efficienza, le emissioni e l'affidabilità del propulsore, è costituito dagli ugelli di iniezione del carburante, che sono stati sottoposti a una serie di test sul nostro banco di visualizzazione laser.

Tutto questo converge sul banco di prova, dove stiamo ottimizzando le funzioni interne critiche del sistema FADEC, che ci consente di innescare stabilmente la fiamma e controllare il motore durante le transizioni verso carichi superiori e il successivo ritorno a carichi inferiori, nonché di eseguire la riaccensione automatica qualora, per qualsiasi motivo, la fiamma si spenga durante le condizioni operative.

I I magazzini tecnici del PC1 custodiscono un'ampia gamma di componenti pronti per il secondo modulo principale del motore GT50 pronto per i test, ovvero il modulo di trasmissione.

Tutti i componenti dell'albero, i supporti di montaggio e i cuscinetti sono stati assemblati sul nostro banco di prova del riduttore di velocità che ci consente di azionare due scatole a ingranaggi in configurazione back-to-back, utilizzando un motore di azionamento esterno per farle operare sull'intero inviluppo operativo.

Questo ci permetterà di verificare le prestazioni della trasmissione a ingranaggi stessa, del sistema di lubrificazione, nonché l'affidabilità generale, le prestazioni e l'efficienza di tutti gli elementi del sistema, consentendoci a nostra volta di validarli per i test in volo.

Sviluppo della Cellula

Tra i fiori all'occhiello di ogni costruttore di elicotteri vi sono le pale del rotore e la tecnologia a esse associata. Il nostro design aerodinamico altamente ottimizzato è alla base dell'elevata velocità di crociera dell'HX50, ma in qualsiasi elicottero un'elevata velocità di crociera comporta il rischio di vibrazioni inaccettabilmente alte. - Jason

Negli ultimi 9 mesi circa, abbiamo lavorato intensamente per ottimizzare il design dinamico del rotore dell'HX50, il design delle sospensioni della cabina, il sistema di montaggio della trasmissione e la dinamica strutturale complessiva della cellula stessa.

Abbiamo impiegato la moderna analisi agli elementi finiti per ottimizzare la rigidità strutturale, la distribuzione delle masse e il design aeroelastico generale di ciascuna pala del rotore dell'HX50, assicurandoci che tutti i modi naturali di vibrazione siano posizionati il più lontano possibile dalle frequenze di eccitazione.

Abbiamo compiuto un passo molto audace per ridurre al minimo la quantità di vibrazioni trasmesse alla fusoliera, rendendo l'HX50 l'elicottero a 5 posti con il volo più fluido della sua categoria. - Jason

Sono attualmente in fase di produzione i componenti delle pale del rotore destinati ai test sui singoli elementi, prima di procedere alla realizzazione delle pale complete per i test in scala reale.

Attenti al comfort e alle esigenze dei nostri clienti

Alcuni dei nostri piloti e clienti sostenitori dei pattini, che hanno avuto modo di provare di persona la cabina dell'HX50, hanno notato che il montante anteriore del pattino ostruiva una porzione significativa dell'apertura della porta, limitando la facilità di ingresso e uscita dalla cabina.

Abbiamo deciso di spostare in avanti l'intero punto di attacco del pattino leggermente, oltre a ridurre la corda del profilo aerodinamico della carenatura del pattino e a restringere la carreggiata dei pattini stessi, riducendo sia la resistenza aerodinamica sia il peso, ottenendo così un design dei pattini complessivamente superiore e garantendo che l'unità possa essere stivata all'interno di un container di spedizione.

Abbiamo apportato una lieve modifica al punto di rotazione sotto il pavimento della cabina, arretrandolo leggermente. Ciò ci consente di utilizzare un asse comune per i comandi di volo sia del pilota che del copilota, senza che l'impugnatura del ciclico del copilota ostacoli il suo ingresso e la sua uscita dalla cabina.

Il design dell'impugnatura del ciclico è stato aggiornato e il sistema di frizione è stato integrato, rendendo il meccanismo del ciclico notevolmente più semplice, leggero e rigido, con un conseguente miglioramento delle caratteristiche di dinamica di volo.

Gli ultimi comandi di volo da sviluppare sono i pedali completamente regolabili per pilota e copilota, per i quali stiamo attualmente valutando due diverse configurazioni.

È universalmente riconosciuto che negli elicotteri i sedili siano di fatto strumenti di tortura, e sono assolutamente determinato a far sì che questo non valga per l'HX50. - Jason

Ma non deve essere necessariamente così! Negli ultimi 6-12 mesi abbiamo condotto prove approfondite di comfort e integrato ogni feedback dei clienti utile. Abbiamo ora perfezionato le superfici di comfort e le abbiamo fresate in diverse gradazioni di schiuma rinforzata al carbonio di grado aeronautico. I test isolati sugli assorbitori di energia sono stati completati; seguiranno le fasi finali dei collaudi di comfort prima di finalizzare il sedile dell'equipaggio attorno al design meccanico esistente, ormai consolidato. Saremo quindi pronti a rilasciare il sedile per la produzione, la prototipazione e i successivi collaudi all'inizio del primo trimestre del 2025.

La nostra nuovissima struttura per la produzione delle vetrature è stata sviluppata appositamente per produrre pannelli trasparenti formati sottovuoto e termoformati per gravità, destinati ai finestrini resistenti e non resistenti agli urti dell'intera piattaforma.

Per ottenere finestrini otticamente perfetti per l'HX50, abbiamo sviluppato un approccio innovativo alla realizzazione degli stampi, sia per il policarbonato che per l'acrilico, includendo nuovi metodi per fissare e mantenere il materiale caldo e flessibile aderente allo stampo durante il processo di formatura.

A breve testeremo questi metodi per dimostrare le capacità del processo appena sviluppato.

Cockpit Digitale

Un altro importante traguardo nello sviluppo dell'HX50 è stato raggiunto: abbiamo ora finalizzato il design del display primario di volo per il Cockpit Digitale.

Il design stesso ha attraversato numerose iterazioni nel corso degli ultimi due anni e mezzo, evolvendosi progressivamente grazie ai test di volo con pilota, al feedback dei clienti e alla costante ricerca della perfezione nel fondere i migliori elementi della strumentazione analogica tradizionale con tutti i vantaggi dei moderni display digitali. La versione di produzione del PFD è più nitida, essenziale e raffinata che mai. Presenta:

• indicatore di velocità dell'aria, ora posizionato in modo ottimale nella parte superiore del display, con un elegante arco curvo che offre sia una lancetta sia una lettura digitale
• nuovo e innovativo indicatore di altitudine che utilizza una singola lancetta per indicare l'altitudine, indipendentemente dalla quota sul livello del mare
• ampio indicatore di velocità verticale, di facile lettura  
• ampio indicatore di potenza da sempre elemento cardine del Cockpit Digitale Hill
• contagiri del rotore e del motore, ora più nitidi, chiari e di più facile lettura
• Indicatori della temperatura del motore e dei parametri elettrici posizionati nella parte inferiore dello schermo
• barra unificata per le comunicazioni e il transponder

Come nei progetti precedenti, abbiamo mantenuto anche il layer pass-through che fornisce riprese video in tempo reale come sfondo, acquisite dalla telecamera installata nel faro sul muso dell'aeromobile. Tutti gli schemi colore sono stati ottimizzati per adattarsi di conseguenza, così come il tema notturno attenuato che ottimizza il contrasto per il volo notturno, evitando l'abbagliamento negli ambienti a bassa luminosità. Abbiamo inoltre integrato il layer pass-through a infrarossi per rendere il volo notturno più sicuro che mai. Molti di questi perfezionamenti sono il risultato diretto del dialogo continuo con i nostri clienti.

Nel nuovo laboratorio di avionica Eric e il suo team stanno implementando la variante di produzione del display primario di volo per il cockpit digitale sull'hardware definitivo, a partire dal PFD per poi procedere all'IPI e all'MFD.

La fase successiva consisterà nel collegare tutte le periferiche come la sorgente GPS, il transponder, la radio di comunicazione e il pannello audio; integrandole con i cablaggi di produzione, gli interruttori, l'hardware e i magnetotermici; per portare l'intero sistema a piena operatività e predisporlo sul banco di collaudo prima della sua installazione sul primo HX50 volante.