Los helicópteros tradicionales y los diseños de rotor inclinable de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), como el Bell Boeing V-22 Osprey, brindan una movilidad considerable a las tropas que operan en tierra o en el mar, pero tienen una vulnerabilidad importante: la enorme cantidad de ruido que generan.
Investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de Estados Unidos se han asociado con ingenieros de Uber Elevate y académicos de la Universidad de Texas en Austin para experimentar con aeronaves prospectivas de despegue y aterrizaje verticales (VTOL) de próxima generación capaces de operar silenciosamente utilizando propulsión eléctrica distribuida.
Los futuros aviones, que se espera tengan rotores significativamente más pequeños que los de los helicópteros tradicionales, están siendo considerados por la gran ventaja que pueden traer al campo de batalla en misiones como el transporte de carga o la vigilancia, según los investigadores.
Los ingenieros no esperan que los diseños de rotor experimentales funcionen completamente en silencio, con rotores eléctricos que muestren en los experimentos una propensión a generar más «ruido de banda ancha», es decir, una forma de ruido de carga causado principalmente por la ingestión de turbulencia de un rotor.
Se dice que los investigadores asumieron, y luego confirmaron en sus estudios de campo, que el ruido de banda ancha se convierte en la fuente dominante de ruido a medida que se reducen los rotores.
Según se informa, el estudio incluyó el examen de una variedad de configuraciones de rotor VTOL eléctrico, con una serie de nueve micrófonos que registran el ruido generado tanto por encima como por debajo del eje del rotor.
Luego, los ingenieros analizaron el ruido producido mediante dos programas informáticos personalizados, que midieron las cargas aerodinámicas en las palas del rotor en varios entornos, así como el ruido real generado.
George Jacobellis, un ingeniero de investigación del Laboratorio de Investigación del Ejército, explicó a Army.mil que “el ruido que se escucha de estos rotores más pequeños se genera a través de mecanismos físicos fundamentalmente diferentes” en comparación con los diseños tradicionales, probados y verdaderos del rotor principal y del rotor de cola. “Las técnicas de modelado tradicionales deben mejorarse para tener en cuenta todo el ruido generado, de modo que los diseñadores de vehículos puedan estar al tanto de lo que realmente se escuchará”, dijo.
Jacobellis enfatizó que se necesitaría «más trabajo» para obtener «predicciones acústicas de mayor precisión» y comparar simulaciones de modelos con experimentos de campo.
Según sus estudios, los investigadores han descubierto hasta ahora que los rotores apilados (es decir, rotores coaxiales y co-rotativos) con palas de rotor igualmente espaciadas crean la menor cantidad de ruido, equivalente a la de un rotor tradicional. Los ingenieros esperan continuar los experimentos con el espaciado axial con la esperanza de producir una configuración de rotor apilado que produzca niveles de ruido por debajo de los de los rotores convencionales.
El equipo publicó sus hallazgos en el 76º Foro Anual de Actas de la Vertical Flight Society.
El ruido generado por los helicópteros que se acercan es uno de los principales puntos débiles potenciales para ejércitos altamente móviles y tecnológicamente avanzados como los EE. UU., En particular cuando se enfrentan a un oponente similar o casi pera armado con radar avanzado y sistemas antiaéreos.
Los planificadores del Pentágono experimentaron por primera vez las limitaciones de la guerra móvil aérea en Vietnam, donde el ejército estadounidense perdió más de 5.600 helicópteros frente a las fuerzas norvietnamitas y las guerrillas del Vietcong durante un período de ocho años.