sábado, 31 de agosto de 2013

Rescate en medio de Barcelona

30 de julio de 2013 por la tarde, un día en que casualmente que pensé que tendría que ir al helipuerto (del que hablo en detalle aquí). Pues sobre las 19:35 h empezó a sonar un ruido que no era de un EC135 pero tampoco me sonaba muy anormal. Sea como sea, en pocos segundos intuí que algo grande iba a aterrizar en el hospital de Sant Pau, del que vivo cerca.

Por encima de mi terraza apareció el EC-JOU, un AgustaWestland AW139 operado por Inaer para Salvamento Marítimo, que se usaba para transporte de pasajeros con anterioridad, pero ahora va equipado con cabrestante, foco y demás utensilios de rescate. Estuvo unos cinco minutos volando en círculos a baja altura alrededor del hospital, igual que han hecho algunos helicópteros no habituales que han aterrizado ahí (contadas veces), y mientras mi madre insistía que empezaba la guerra tuve tiempo para filmarlo y hacerle fotos con una bonita luz del atardecer, y sobretodo antenas... Nadie puede imaginar las ganas que tenía de ver un visitante raro aterrizando a 654 metros de casa, además con un panorama inmejorable:

Curioso frontal, con el cabrestante de rescate a un lado, el foco de búsqueda en el otro y sus dos luces en el carenado del tren de aterrizaje.

Preparándose para la toma ya con la puerta abierta. Es un aparato relativamente grande, pero así de pequeño se veía frente a la montaña y junto a otra antena:


Entonces me tocaba a mí volar hacia el helipuerto, con una velocidad superior a la habitual ya que se trataba de un caso especial.

No podía creer lo que veía justo antes de entrar en el recinto hospitalario: en primer plano mucha gente mirando, y en segundo plano el AW139 en estacionario con el cable fuera. No dudé ni un segundo en cruzar la calle como hace mi abuela, sin mirar. No recuerdo si estaba en rojo y/o si venían coches, pues solo tenía el AW139 en la cabeza, y empezaba un sprint de pocos segundos para llegar a la zona adecuada para cazarlo. ¡Suerte que me la conocía a la perfección!

Tenía en mente que el límite de peso que tiene la plataforma del nuevo helipuerto son 5500 kg, pero no pensaba que un AW139 los superaría (de hecho no lo hace si no va muy cargado). Por esta razón no pudieron aterrizar. Bajaron y subieron la camilla con el cabrestante realizando un estacionario no muy bajo por lo que aún tuve más margen para hacerle fotos. De haberlo sabido aún me hubiese dado más prisa, leñe!

Si dentro del recinto la poca gente que había contemplaba el espectáculo, no quiero ni imaginarme la que se debería montar por las calles que rodean el hospital.


Pocos minutos después de llegar se marcharon con una transición muy lenta, tanto que incluso lo pude filmar.


El motivo, la evacuación médica de un bebé y su madre desde el ferry de Balearia Martín i Soler que se encontraba cerca de Barcelona. Más información aquí.


martes, 13 de agosto de 2013

Dos pájaros de un tiro

Como cada verano, toca ir a Lleida a visitar mi familia. No me motiva mucho ir allí si no fuera por los contados amigos que hay, y por supuesto por los tornillos aéreos que visitan el helipuerto del único parque de bomberos de la ciudad, que también se usa para emergencias ya que el hospital no tiene. Ya sabía que este año le tocaba veranear a otro AS350B (EC-DXN) idéntico al del año pasado (el EC-ERD) pero con pintura blanca y con unas curiosas líneas rojas y azules. Pocos aparatos llevan una pintura tan poco uniforme.

Por toda la casualidad, desde casa vi aterrizar un EC135 ambulancia aérea, y en pocos minutos estaba a pié de pista para conocerlo en persona y hacerle fotos. Se trataba del EC-KPA con base en Tremp, un aparato que ya había visto alguna vez aterrizar en el Hospital cercano a mi casa pero nunca había estado cerca de él, por no decir que pocas veces había estado cerca de un EC135 y ni mucho menos poder hacerle lo que quisiera (menos llevármelo).



No tuve mucho tiempo para hacerle más cosas. En cuestión de minutos llegaron los tripulantes y arrancaron motores. ¡Pues no! Cuando los motores ya estaban funcionando los pararon de nuevo, y es que justo cuando pusieron el primer motor en idle ya noté que algo pasaba. Nunca había visto algo así, que resultó ser motivo de dejarse algún aparato en la ambulancia terrestre.


Tras pocos minutos apareció corriendo por la pista uno de los pilotos chillando que se iban volando hacia Súria, y nunca mejor dicho. El piloto se puso el colectivo a la altura de la oreja por lo que tuve muy poco tiempo para fotografiarlo en vuelo. Suerte que tengo reflejos, de momento.


Ambas naves y un piloto de Airnor, la empresa que compinchada con TAF opera el EC-DXN:


Tras hablar un poco con él sobre el iPad Mini (no, no es un helicóptero), me dijo que se iban. Perfecto! Dos despegues en una tarde en la que no esperaba ni uno, nada mal para estrenar la nueva cámara. Por suerte este despegue fue mucho mas lento, con un hover hacia mi posición y posterior transición a vuelo traslacional virando hacia la derecha.

jueves, 14 de febrero de 2013

La fórmula Helicóptero

En esta entrada voy a explicar los principales elementos de los que consisten la mayoría de helicópteros y por qué, así como también otros tipos de elementos distintos que se han usado o aún se usan. Será una lectura larga pero he intentado que sea lo más fluida posible, demostrando que el helicóptero no sólo es una máquina hecha realidad si no que además sus componentes tienen varias alternativas con sus pros y contras. Si además leéis esta entrada done explico las distintas peculiaridades de vuelo de los helicópteros, os podéis dar por entendidos.


Rotor principal
Si hay algo que necesita una máquina para levantarse del suelo verticalmente, es potencia. Esta fue la principal pesadilla de los primeros diseñadores de aparatos de despegue vertical, pues tenían que idear un sistema que permitiese el vuelo vertical estable, seguro y eficiente. Esto se consigue mediante un sistema de palas giratorias capaces de levantar al aparato y permitir su control además de permitir aterrizar en caso de fallo del motor, o en otras palabras, planear. Los primeros tipos de sistemas de propulsión/sustentación diseñados por el hombre para aparatos de vuelo vertical no tenían nada que ver con los rotores actuales.
Uno de los primeros que se inventó, fue esta helicoide de tela diseñada por Leonardo Da Vinci en 1486:

El "Skycar" usaba una especie de sombrilla con miles de palas pequeñas a su alrededor. Ésta era accionada hacia arriba y hacia arriba y hacia abajo repetidas veces mientras rotaba, pensando así que el aparato podría despegar...

Diseños más exitosos, no dejaban de ser primitivos, pues se empleaban palas cortas, ligeras y frágiles. En algunos casos incluso hélices (palas curvadas no flexibles).


Sin embargo el hombre pronto se dio cuenta que estos sistemas no tenían futuro, pues que se necesitaba un sistema que tuviese más inercia, menos resistencia aerodinámica, mejor control y estabilidad y que a la vez permitiera planear. La fórmula del rotor principal sería un conjunto de palas largas, estrechas, flexibles y con perfil aerodinámico totalmente simétrico en la mayoría de helicópteros que proporcionan un vuelo mucho más seguro, cómodo y ágil. Además, estas palas no solo hacen volar al helicóptero si no que además permiten controlarlo. Esto se consigue gracias a un mecanismo de varillas y platos giratorios y fijos conectados entre los mandos del piloto y cada una de las palas. Los primeros helicópteros aumentaban o reducían la velocidad de rotación del rotor para producir más o menos empuje y así controlar la altura (igual que en muchos helicópteros de juguete), pero debido a la elevada inercia del rotor y la necesidad de un posible planeo o autorotación, pronto se vio que esta no era la solución, siendo el "colectivo" la forma más segura y efectiva para controlar el empuje o altura. Esto se consigue cambiando el ángulo de inclinación de todas las palas al mismo tiempo y en la misma cantidad. El control cíclico inclina las palas según pasen por una zona en concreto, resultando en una inclinación del llamado disco de rotor causando que la nave se desplace en esa dirección.


Otro factor que dificultó la fabricación de los primeros helicópteros eran los motores, que en aquellas fechas no eran lo suficiente potentes para levantar maquinas del suelo, aunque esto lo veremos después. El primer material usado para fabricar palas fue la madera, seguido del metal y, hoy en día, materiales compuestos.
Los rotores principales actuales pueden tener de dos hasta ocho palas, dependiendo del tamaño del aparato. Sin embargo, menos palas representan más vibraciones, mientras que más palas representan más coste, por lo que el término medio es la clave. Por eso la tímida mayoría de helicópteros hoy en día tienen cuatro palas en el rotor principal. Muchos diseños anteriores con rotor de dos palas ahora se rediseñan con cuatro, pero muchos modelos poseen tres, dos, o en el caso de los más grandes cinco o hasta ocho como es el caso del Mi-26, el helicóptero más grande del mundo, aunque existen excepciones como el MD600N, un aparato pequeño con seis palas. El caso contrario es el popular Huey, el modelo más grande con rotor de solo dos palas. Estos tienen la ventaja de que se facilita el almacenaje en el hangar al alienar las palas con el fuselaje, pero tienen un pequeño pero gran inconveniente: resultan muy peligrosos en maniobras donde se alcanzan 0 Gs (sin gravedad, como cuando por ejemplo se inicia un descenso muy brusco) ya que se han dado casos en los que el rotor principal golpea la cola, algo fatal.

Una de las "leyes" que generalmente obedecen los fabricantes no parece ser muy obvia:
En cuanto más palas tiene un rotor, más rápido debe girar. Eso sí, su anchura o chord y su largada se ven claramente reducidas, así como su ángulo de ataque.

Las palas no tienen el mismo ángulo en toda su longitud cuando giran. Por la parte de la raíz donde la pala gira a poca velocidad su ángulo es superior al del extremo, donde gira a mucha mas velocidad. Este concepto se llama blade twist y sirve para que el empuje sea uniforme a lo largo de toda la pala. Al contrario de lo que dicen algunos manuales, las palas no están curvadas como las de una hélice, de modo que cuando observamos las palas de un rotor parado o sobre una mesa podremos comprobar que estas son completamente rectas. El blade twist tiene efecto por la fuerza aerodinámica y centrífuga del rotor en funcionamiento.

Las palas son flexibles ya que cuando giran quedan tensadas gracias a la fuerza centrífuga, pero a la vez tienen que adoptar curvaturas ligeramente distintas tal cual van girando. De no ser así estas vibraciones se transmitirían al helicóptero, y aun así no se libra de ellas!


La gran mayoría de helicópteros usan palas que se cambian de ángulo con un sistema de varillas situadas alrededor del eje del rotor o rotormast que están unidas a las palas y a un plato llamado swashplate que se encarga de transmitir el movimiento cíclico y colectivo de la parte que no gira (helicóptero) a la que gira (rotor) y éste está unido al sistema hidráulico que termina en las manos del piloto. 
Hay modelos como el Enstrom 280, que tienen las varillas por dentro del mástil o eje del rotor principal. Sin embargo no todos los helicópteros usan varillas de control. Tanto el Kaman SH2 Seasprite como el K1200 K-MAX carecen de este sistema, y sus palas cambian de ángulo mientras giran gracias a unos servo flaps situados aproximadamente a la mitad, en la parte trasera de la pala. Son unos simples alerones pequeños que suben o bajan, de tal manera que si el alerón sube la pala también lo hace, igual que en aeronaves de ala fija, y se mueven a través de un complicado sistema de barras, poleas y cables que van por dentro de las palas, pero por lo demás desconozco este sistema que hoy en día solo emplean dos helicópteros.
Algunos modelos tienen el rotor principal con cuatro palas dispuestas a distintas alturas (un par a pocos centímetros más que el otro), como los Bell 412, 430 o 429, pues se ve que si cada pala tarda un poco más en "comerse" la turbulencia de la siguiente, se ve que se reduce un poco el ruido.

Rotores coaxiales de un Ka-32

Algunos rotores bipala como el de los Bell 47 o Huey se han dotado con una barra giroestabilizadora que está conectada mediante varillas a las palas del rotor, haciendo su respuesta más lenta pero aumentando la tendencia de estabilizarse y por tanto ofreciendo un vuelo más fácil. Se puede considerar como un piloto automático primitivo, pues esta barra se encarga de mantener el rotor estable a menos que el piloto mueva el mando cíclico, útil por ejemplo cuando se hace une estacionario con rachas de viento. Sin embargo estas varillas ya no se emplearon a partir del Bell 206 por su coste de producción, mantenimiento y vibraciones. El Hiller UH-12 tiene una barra similar pero con un funcionamiento distinto, pues en lugar de tener pesos en sus extremos para aprovechar la fuerza giroscópica tiene unas aletas aerodinámicas.


Otro de los sistemas de rotor principal que cabe mencionar es el llamado "Tip Jet", un sistema que mueve las palas mediante chorros de aire a presión saliendo por los extremos de las mismas, de modo que es el propio rotor quien se mueve a sí mismo y no es necesario un rotor de cola para contrarrestar el par motor, pues no hay. Tenéis más información aquí.


Tipos de rotor principal
Existen principalmente tres tipos de rotor principal (que no configuraciones, esto lo veremos después). Se diferencian por cómo se unen las palas a la cabeza del rotor (rotorhead). Esta se encarga de unir las palas con el eje que proviene de la caja de cambios principal.

Rotor articulado (fully articulated): Las palas se unen a la cabeza del rotor mediante dos bisagras o articulaciones. La bisagra de arrastre les permite cierto movimiento adelante-atrás (lead-lag) y bisagra de batimiento les permite moverse arriba y abajo (flapping), de modo que las palas pueden encontrar su propio camino en el aire y absorber irregularidades para no transmitirlas al fuselaje. Estos rotores son de tres o más palas, y es el sistema más usado en helicópteros hoy en día. En algunos casos las bisagras de lead-lag obligan a instalar también pequeños amortiguadores neumáticos, que sumado a las bisagras aumentan el coste, el peso y la resistencia aerodinámica en vuelo hacia adelante. Los helicópteros de radiocontrol tienen mayoritariamente dos palas. Estas tienen bisagras de lead-lag pero no tienen amortiguadores, pues no llevan pasaje que mantener cómodo.

Rotor semi-rígido: Este sistema está presente únicamente en rotores de dos palas. Estas tienen bisagra de lead-lag pero no tienen bisagra de flapping. La cabeza del rotor está unida al eje mediante una bisagra de eje horizontal que permite a ambas palas bascular como un sube y baja. De este modo las palas pueden subir o bajar pero de una forma más sencilla.

Rotor rígido: Pocos modelos como los Bo-105, BK-117 y EC145 tienen las palas unidas rígidamente a la cabeza del rotor, es decir sin bisagras o articulaciones. Estas palas solo pueden cambiar de ángulo (feathering) y tienen que absorber las irregularidades del aire ellas mismas. Estos rotores tienen un diseño más sencillo que requiere menos mantenimiento y aportan más agilidad al aparato, pero también más vibraciones cuando hay turbulencias.
Muy pocos helicópteros están considerados como acrobáticos debido a que su rotor principal rígido permite realizar acrobacias tales como loopings y toneles con gran agilidad. Estos aparatos son el Lynx, Bö-105, AH-64 Apache y el Mi-34. Aunque también se han realizado acrobacias de esa índole en muchos otros modelos.
En el caso del EC135 o del MD902, las palas van unidas al eje o mástil mediante un montante que ni siquiera tiene movimiento de feathering, por lo que al cambiar su ángulo ya sea de forma cíclica o colectiva, se dobla y/o tuerce directamente ese material.


Rotor de cola
También conocido como rotor antipar, es un dispositivo que usan la inmensa mayoría de helicópteros ya que solo tienen un rotor principal, por lo que cuando el motor/es hace girar el rotor principal, se crea una fuerza secundaria (acción-reacción) que hace girar al fuselaje en sentido contrario, y para frenarlo es necesario otro rotor más pequeño pero veloz situado al final de la cola, nunca debajo del disco del rotor principal para que trabaje en un aire menos turbulento.
Una de sus características es que son muy ligeros, pues al final de la cola, lejos del centro de gravedad lo último que se necesita es peso.
También tienen mecanismo de paso de las palas pudiendo hacer que mueva más o menos aire mediante los pedales, y siempre está conectado con el rotor principal de modo que si gira uno también lo hace el otro. De este modo en caso de pérdida del motor, el rotor principal que actuará como molino movido por el aire al caer, moverá también el rotor de cola, pudiendo usar su función.
Aunque a primera vista parezca una hélice, me gustaría que lo considerarais como una superficie de control que rota a gran velocidad pero a poco ángulo de ataque, ya que no está diseñado para consumir energía directamente del motor. El rotor de cola es como un accesorio unido a la caja de reducción del rotor principal, por lo que no consume más del 10-12% de energía del motor/es, algo parecido a la dinamo de una rueda de bicicleta. La relación de giro respecto al rotor principal es generalmente 1:6, es decir para cada vuelta del rotor principal el rotor de cola hace 6.

Muchos rotores de cola constan de dos palas, pero también los hay con tres, cuatro, cinco... dependiendo de la cantidad de torque (par motor) a contrarrestar y también del fabricante, pues tampoco es un hecho demasiado trascendental.
Su posición en la cola influye en las características de vuelo del helicóptero pues lo ideal es que esté en el lado de la cola donde va a mover el aire en vuelo estacionario para evitar turbulencias con la misma cola y así aumentar su eficacia. Sin embargo esto parce ser un aspecto poco trascendente ya que se han hecho versiones de algunos modelos como el Mi-8 o Huey con el rotor de cola tanto en un lado como en el otro. En el Bell 412, el rotor de cola envía el aire hacia la deriva vertical, algo que aparentemente no es lo más eficiente (por esto se ha desarrollado el sistema FastFin).

En la mayoría de modelos, el rotor de cola gira de modo que la sección de las palas que suben sea la que está más cerca del flujo del rotor principal (downwash) o lo que es lo mismo, hacia el morro del aparato. Existen helicópteros que desobedecen esta "ley", como: S300, MD500, Bell 47, UH-12, R22... Curiosamente el R44 se diseñó con el rotor de cola girando al revés.
Personalmente me da la sensación de que es otro aspecto poco importante, aunque posiblemente el hecho de que las palas no se "claven" en el downwash puede que reste eficiencia al rotor de cola e incluso que incremente el riesgo de LTE (perdida de efectividad del rotor de cola).

En vuelo traslacional, el rotor de cola es más eficiente si sus palas se clavan en el flujo del rotor principal.


Otra característica a destacar es que la varilla que cambia el paso de las palas del rotor de cola va por dentro del eje del rotor en la mayoría de casos (no se ve), puesto que sólo precisa una única varilla. En cambio los rotores principales necesitan una varilla para cada pala para conseguir el movimiento cíclico, por lo que éstas van situadas por el exterior del eje del rotor, salvo excepciones como los Enstrom o Hiller.

Algunos modelos como los Super Stallion, Black Hawk, AW139 etc. tienen el rotor de cola inclinado unos 20 grados de modo que en vuelo estacionario también contribuye en la sustentación. No me queda claro el motivo de tal característica, pero estoy seguro que o es debido a que dichos aparatos les falta sustentación en la cola y de no ser así requerirían demasiado cíclico hacia adelante en vuelo estacionario, o puede que sea para reducir ruido de vórtices. Sea como sea, cuando se mueven los pedales (ángulo de las palas del rotor de cola) al estar inclinado hace que el morro se hunda o se levante tímidamente, por esto tienen sistemas de autocorrección.

El rotor de cola convencional es el dispositivo antipar más empleado en los helicópteros por su relativa sencillez, pero a parte de que consume acerca del 10% de potencia del motor(es), tiene problemas de los que destacar el peligro que supone en tierra para las personas, y sobretodo, aunque parezca mentira, es un dispositivo muy ruidoso.


Por esto se han desarrollado alternativas al rotor de cola convencional. La más destacable es el sistema NOTAR (sin rotor de cola) que funciona mediante tres factores:

1) Un pequeño rotor de paso variable situado a la raíz de la cola y alimentado desde la transmisión principal, envía aire por dentro de la cola hasta una tobera situado en su extremo. Esta tobera se hace rotar con los pedales para controlar la cantidad de aire que expulsa (no la dirección, pues siempre saldrá 90º hacia la izquierda) y así obtener el control direccional del helicóptero en vuelo estacionario o a baja velocidad.


2) El aire que va por dentro de la cola también sale por una estrecha pero larga ranura situada en la parte derecha a lo largo de todo el botalón. Esta ranura nunca cambia de tamaño ni posición y sirve para que el aire descendente del rotor principal que pasa verticalmente por el botalón, circule más rápido por ese lado, haciendo que la cola tienda a desplazarse hacia el lado contrario al torque gracias al efecto Coanda. Unas diminutas aletas colocadas estratégicamente en el mismo lado del botalón, hacen que el aire que pasa por ese lado se desplace aún más rápido aumentando la eficacia del invento (no sé en qué porcentaje).

3) En vuelo traslacional los dos puntos anteriores pierden protagonismo. Dos estabilizadores verticales móviles accionados también con los pedales proporcionan el control direccional en vuelo hacia adelante, como el rudder de un avión.
He leído que ambas superficies de control funcionan de forma independiente (puede que una se controle diferente en autorotación, no lo tengo claro).
Existen tres modelos de rotor único que carecen de rotor de cola: MD520N, MD600N y MD902.


Los rotores de tipo fenestron (semi-cerrados) tienen palas más cortas y estrechas, por lo que tienen muchas más (alrededor de diez generalmente). Estos rotores de cola consumen más potencia en vuelo estacionario pero ya que las palas están dentro de la cola, no baten contra el aire en vuelo hacia adelante como en los rotores convencionales por lo que se reduce el ruido considerablemente. Por esa misma razón las palas están dispuestas de forma que queden cuatro tímidos espacios sin pala.


No es el caso del primer Fenestron que hubo, el del Gazelle, o el de las primeras versiones del Dauphin, donde todas las palas iban dispuestas de forma equidistante provocando un característico ruido agudo.



Otro punto a favor del Fenestron es que en ningún caso el flujo de aire horizontal que desplaza se verá afectado por el estabilizador vertical como sucede con muchos rotores de cola convencionales, hasta el punto que se han llegado a rediseñar los mismos en helicópteros como el Huey o Bell 412.

Otro invento algo más simple está implementado en modelos como el AH-64 Apache, Mi-28 Havoc, Bell 429 o algunos MD500E, los cuales tienen cuatro palas en el rotor de cola con ambos pares separados unos centímetros (como ya hemos visto con rotores principales) y dispuestos en forma de X para reducir ruido:



Configuraciones de rotor
Si bien acerca del 90% de los helicópteros son de rotor único, existen modelos que tienen dos rotores contrarotatorios, que pueden estar dispuestos en las siguientes configuraciones: en tándem (uno delante y otro atrás) como en el Chinook, coaxiales (un rotor sobre otro en un mismo eje) como en el Ka-32, o lado a lado/entrelazados como en el Mil V-12 o Kaman K1200. En cualquiera de las tres configuraciones siempre se cumplen estas normas:
Las palas de ambos rotores tienen la misma longitud.
Los dos rotores principales están conectados entre sí, de modo que si con la mano giramos un rotor el otro se moverá igual pero en dirección opuesta, por lo que se cancela el efecto par motor y no es necesario un rotor de cola. De este modo cada rotor gira en todo momento a la misma velocidad respecto al otro.

El mecanismo de control cíclico y colectivo es igual que en un helicóptero de rotor único, pero ambos rotores actúan a la vez. En el caso de rotores en tándem, no os voy a engañar porque no lo tengo claro, pero tengo entendido que se aumenta el ángulo colectivo del rotor trasero para avanzar y viceversa, de modo que la parte trasera del aparato asciende o desciende y la cabina de pilotaje se mantiene a nivel.
Para controlar la guiñada con los pedales en los rotores coaxiales y entrelazados hay un mecanismo que aumenta el ángulo colectivo de un rotor mientras que lo disminuye en igual cantidad al otro rotor, de modo que al accionarse este mecanismo se mantendrá el mismo empuje pero se alterará el par motor, consiguiendo así el control de dirección. En los rotores en tándem el mecanismo es distinto: ambos rotores se inclinan hacia lados opuestos.


Uno de los aspectos que no me gustan personalmente de los helicópteros es que en vuelo traslacional (hacia adelante) el rotor de cola sigue funcionando y consumiendo energía del motor mientras que no sirve prácticamente para nada, además todos sabemos que los helicópteros no predominan por la velocidad. Entonces por qué no usar un rotor de cola que en vuelo hacia adelante ayude a empujar el helicóptero? Existen alternativas para ello! La primera que hay que destacar el Lockheed AH-56 Cheyenne, que tenía dos rotores de cola, o mejor dicho un rotor de cola y un propulsor para empujar el aparato hacia adelante en vuelo traslacional y alcanzar una velocidad de hasta 393 km/h.  En 2007 voló por primera vez el Piasecki X-49A SpeedHawk, una modificación del conocido Black Hawk con un rotor de cola que está orientado directamente hacia atrás. Al ir encapsulado en un gran cilindro que le quita todo el glamour al aparato, durante el vuelo estacionario o a baja velocidad el alerón deflecta el aire hacia el lado opuesto al par motor mientras que en vuelo traslacional el alerón  se centra para que el aire sea proyectado directamente hacia atrás y así empuje al helicóptero.

Otros sistemas que están de moda como el Eurocopter X3 o Sikorsky X2 usan hélices para desplazarse hacia adelante, por lo tanto estamos hablando de girodinos más que de helicópteros. En el primero, se usa un único rotor principal y dos turbohélices laterales de paso variable prácticamente idénticas a las de un avión. En vuelo estacionario contrarrestan el efecto par haciendo que una hélice mueva aire hacia adelante y la otra hacia atrás. En vuelo traslacional ambas hélices empujan el aparato hacia adelante. No es una mala idea pero en el X3 no permite colocar un gancho de rescate, entre otros problemas, aunque consiguió llegar a la sorprendente velocidad de 472 km/h. El Sikorsky X2 emplea un diseño de rotor coaxial y una única hélice también de paso variable situada detrás de la cola, como en el Cheyenne. En otras palabras no deja de ser un Kamov con una hélice que lo empuja hacia adelante a una velocidad de 460 km/h.



Tren de aterrizaje
El helicóptero es una máquina  diseñada para despegar y aterrizar en vertical, por lo que a diferencia de los aviones no necesita ruedas. Por ello la mayoría de helicópteros están equipados un simple juego de dos patines, uno a cada lado, siendo este un sistema muy económico, simple, de mantenimiento prácticamente nulo y totalmente seguro, a la vez que prácticamente no ofrecen resistencia aerodinámica. Permiten aterrizar en caso de autorotación en cualquier tipo de terreno, por esto todos los patines tienen la parte frontal inclinada hacia arriba, de modo que si se aterriza en terrenos como tierra o campo, pequeñas rocas o demás obstáculos no impidan el paso de los patines. Esto es muy similar a los esquís de nieve, y de hecho muchos así los llaman.

Prácticamente todos los patines son rígidos, de modo que se debe realizar una toma suave para no molestar al pasaje. Esto es debido a que en caso de un aterrizaje de emergencia puedan amortiguar bien un "aporrizaje" o aterrizaje brusco:


Los patines de muchos modelos como los Bell son "quita y pon" para poder sustituir el juego de patines por otro más alto o bajo. Como excepciones existen nuevos diseños, como es el MD600N, que tienen patines "blandos", pues cuando se toma tierra y el piloto baja el colectivo por completo se nota con facilidad como el helicóptero se hunde sobre sus patines. Esto es claramente apreciable en el minuto 0:40 de éste vídeo o en el minuto 2:30 de éste otro.
Esto evita "golpes" molestos al aterrizar haciendo una toma más cómoda, pero sin embargo en caso de tener que amortiguar un fuerte aterrizaje no son tan efectivos como los patines convencionales:


Otro remedio para amortiguar aterrizajes bruscos son las lengüetas de amortiguación presentes en la parte posterior de los patines de los Ecureuil.
Para evitar el desgaste de los patines cuando se realizan autorotaciones, es habitual que helicópteros de entrenamiento como los R22 o Schweizer lleven las llamadas "Skid shoes", finas placas de material contundente adheridas a la parte inferior de los patines que se deben reemplazar cuando su grosor es igual o inferior a 1.5 mm.
La gran mayoría disponen de peldaños para poder subir más cómodamente a bordo, barras para que los operadores de grúa de rescate se pongan de pié, así como también pequeños agujeros en el centro de gravedad (parte posterior) para colocar las ruedas que sirven para desplazar el aparato manualmente por tierra. Además, los patines de los helicópteros pueden alojar flotadores hinchables para amerizar en caso de emergencia, o planchas anti-hundimiento ("patas de oso") para posar en terrenos blandos como nieve o tierra.
Por motivos que desconozco, el montante trasero de los patines de algunos modelos como Bell 206, MD902 o A119 va integrado en el fuselaje, mientras que el montante frontal queda descubierto, aumentando la resistencia o parasite drag. Algunos modelos como el Bell 407 tienen los dos monantes al descubierto, y por contra, ejemplos como el BO105 o BK117 no tienen montantes: los patines van "clavados" a los laterales del fuselaje.


Muy pocos equipan patines de flotador fijo, como los R44 Clipper o algunos Bell 206 JetRanger:


Sin embargo no todos los helicópteros tienen patines fijos, si no que algunos, (mayoritariamente los de gran tamaño), poseen tren de aterrizaje de tres ruedas que puede ser invertido, y/o retráctil, e incluso en contados casos como por ejemplo en los Kamov Ka-32 o Ka-26 tienen cuatro ruedas "locas" (como las del carro del supermercado). Estos diseños no impiden alojar dispositivos de flotación de emergencia como los que ya hemos visto, y para operaciones el la nieve las ruedas pueden equiparse también con planchas antihundimiento, pero en tal caso no podrán retraerse. Sin embargo las ruedas siempre darán una toma más suave que los patines.


Motores
Los primeros diseños eran propulsados por motores de explosión o de pistón, pero pronto nos hemos dado cuenta de que el mejor motor para el helicóptero es el más pequeño, ligero y potente, es decir la turbina. Muchos helicópteros siguen siendo propulsados por motores de pistón, pero debido a su escaso peso y poca necesidad de potencia. Aunque el motor de turboeje o turbina consume considerablemente más, su fiabilidad, potencia y prestaciones hacen de él el más usado en los helicópteros. Muchos llevan una sola turbina, por lo que si esta falla no quedará otra opción que la autorotación (aterrizaje de emergencia). Es por esto que muchos llevan dos turbinas ya que se dobla la seguridad, pues si falla una aún habrá otra que te mantendrá en vuelo, o por lo menos te llevará hasta un lugar seguro para aterrizar, pero sin embargo esto aumenta el coste operacional y de mantenimiento. Sin embargo los modelos biturbina más antiguos como por ejemplo el Mi-2, llevan dos turbinas por la simple razón que con solo una no podrían volar, por lo que si les falla un motor están prácticamente igual que un aparato monoturbina. Solo existen tres modelos que llevan hasta tres turbinas: el Super Frelon, el Merlin y el Super Stallion. Por supuesto se trata de aparatos muy grandes y diseñados para operar en sitios remotos como el océano o el desierto.
Turbomeca Arriel 1D1

La mayoría de modelos alojan el motor/es en la parte superior trasera del fuselaje, quedando el escape/s hacia atrás, que es lo más cómodo. Pero esto no deja de dar problemas, pues cuando el escape queda inmediatamente encima del botalón, éste se ensucia y en algunos casos incluso hasta a fundirse, como suena. Un claro ejemplo es el AS350B3, que como tiene un motor más potente al ser una versión de alto rendimiento, las grandes temperaturas del escape obligaron a colocar un protector metálico encima del botalón:


En algunos modelos donde hay poco espacio entre las palas y el escape, como en el Bell 407, se recomienda realizar la puesta en marcha asegurándose de que no haya ninguna pala encima del escape, con el fin de no reducir su vida útil. Pocos modelos grandes como los Puma o Mi-8/17, entre otros, tienen ambas turbinas encima de la cabina por delante del rotor principal, por lo que el vuelo es más ruidoso y los tubos de escape quedan situados a los lados, ensuciando el fuselaje, la cola y todo lo que la carbonilla encuentre a su paso, aunque este problema también está presente con la configuración habiutal:




Estabilizadores de cola
Otro de los muchos problemas que han aparecido durante el desarrollo del helicóptero es la inestabilidad en vuelo traslacional (hacia adelante). Por suerte este ha sido de fácil solución: los estabilizadores o aletas son componentes situados en la parte trasera  del botalón o puro de cola para proporcionar estabilidad direccional en vuelo traslacional, o lo que es lo mismo, poder controlar el aparato a grandes velocidades. Existen modelos con estabilizadores horizontales simples, como es el caso del popular Ecureuil o los Robinson. Los aparatos de fuselaje más largo o grande poseen también estabilizadores verticales que suelen ir montados en los extremos de los horizontales. Contados casos, como el muy famoso Hughes MD500, tienen estabilizadores en forma de T, yendo el estabilizador horizontal montado encima del vertical además de poseer pequeñas aletas verticales en cada extremo del estabilizador horizontal para asegurar su estabilidad durante el vuelo hacia adelante. Ya que los estabilizadores en forma de T son más vulnerables por las vibraciones, por esto no se suelen emplear en helicópteros medios ni grandes, pero sí en ultraligeros como el Mini 500 o CH7 Kompress, o por supuesto en aviones.

Por contra  a lo que se suele pensar, los estabilizadores horizontales no empujan la cola hacia arriba si no hacia abajo, por lo general. En muchos casos como en el BK-117 los estabilizadores verticales son fijos pero están permanentemente orientados ligeramente hacia la dirección contraria al par motor, para que el rotor de cola no haga tan esfuerzo en vuelo hacia adelante y así consumir menos potencia de la planta motriz.
Otros modelos, como los Ecureuil, Colibri, EC135 y demás tienen la deriva vertical de forma asimétrica: curvada por la parte del par motor, para que cuando el aire fluya a través de ella genere más presión por dicha cara haciendo que la cola tienda a desplazarse hacia ahí, eliminando de esta forma algo del efecto par motor y por ende reduciendo ángulo al rotor de cola, lo que se traduce en un aumento de la potencia total disponible.


Otra característica similar está presente en algunos estabilizadores horizontales de modelos como EC120B o A109, donde un ala está curvada hacia arriba y otra hacia abajo para que en vuelo hacia adelante el helicóptero tienda a corregir la tendencia a inclinarse hacia un lado.
Para entender mejor estas anomalías os invito a leer las secciones "Sustentación traslacional" y "Translating tendency/Drift" de esta entrada.


El extremadamente popular Bell Huey sólo posee un estabilizador horizontal, pero este se mueve según el piloto mueve el cíclico hacia adelante o hacia atrás, para mejorar su control a grandes velocidades. En los aparatos de rotores coaxiales o entrelazados, o con el sistema NOTAR como por ejemplo los Ka-32, Ka-226, Ka-50, K-1200, MD902 etc, tienen estabilizadores verticales que se mueven según los pedales, igual que en una aeronave de ala fija. Incluso el Ka-26, igual que el Huey también puede mover el estabilizador horizontal, de modo que tiene todas superficies de control móviles, ¡como un avión! Esto es para aumentar la guiñada en vuelo traslacional, ya que la cola no tienen ningún rotor que la empuje. Sin embargo en vuelo estacionario no sirven para nada, aunque también se mueven.
Hay algunos helicópteros sin estabilizadores verticales como el Lama o el Mi-2, y los únicos modelos que carecen de estabilizadores son el Chinook y el Sea Knight con rotores en tándem, pues no tienen cola. Curiosamente los primeros modelos con rotores en tándem como el Piasecki H-21C o el Yak-24 se construyeron con estabilizadores traseros.
Algunos modelos como el Bell 206, 407, K1200 etc. tienen el estabilizador montado en la mitad del puro de cola y no lo más hacia atrás posible, que aparentemente seria lo más eficiente. No he visto ningún avión con dicha peculiaridad, por lo que los ingenieros tendrán alguna razón para llevarla a cabo.


Estructura
Las estructuras más primitivas no se carenaban, quedando todo al descubierto. Un buen ejemplo es el Bell 47, un aparato que ha demostrado su eficacia, de ahí que aún esté en uso. Sin embargo los helicópteros sin carenar resultan menos aerodinámicos, pero tienen algunas ventajas, como facilitar su mantenimiento y poder hacer giros de pedal a gran velocidad, ya que la cola está vacía y el aire puede pasar por su interior. Por esto el ya mencionado Bell 47 o el -muy similar estructuralmente- Aerospatiale Alouette II/Lama son usados ampliamente para fumigación, ya que pueden girar de forma más ágil a mayor velocidad que los helicópteros con cola carenada (prácticamente todos).
Tanto los Ka-26/226 como el S-64 no tienen fuselaje, solo la cabina y la estructura justa para albergar los motores, cajas de cambios, transmisiones y rotores: