Rotores de cola eléctricos para helicópteros

Los rotores de cola mecánicos funcionan con una transmisión de potencia parecida a la que emplea un automóvil de propulsión trasera. Este acoplamiento físico obliga a una relación fija entre la velocidad del rotor principal y la del rotor de cola. Ello restringe la capacidad de este último de equilibrar las fuerzas del rotor principal a efectos de conseguir una mayor maniobrabilidad.


Un ETR aportaría esa independencia y al mismo tiempo podría llegar a reducir el peso y la complejidad del aparato significativamente, lo cual redundaría en un aumento de su seguridad y menor necesidad de mantenimiento. En el ámbito del proyecto «Electrical tail drive - Modelling, simulation and rig prototype development» (ELETAD), financiado por la UE, se estudia la viabilidad de una unidad ETR.


El equipo de científicos participante en el proyecto está adaptando unas máquinas de imán permanente de eficiencia ultra alta que actualmente se utilizan en vehículos híbridos y eléctricos para adecuarlas al ambiente agresivo y a las estrictas especificaciones propias de los helicópteros. Ello requiere utilizar de manera innovadora los materiales avanzados, la gestión inteligente del calor y un control de potencia inteligente y aligerado.  Entre los objetivos que se han marcado se desea conseguir una potencia de pico de salida de cinco kilovatios por kilogramo de masa activa instalada, así como un diseño tolerante a los fallos.


El paquete de software del motor del ETR consiste en unas herramientas de modelización que describen el comportamiento electromagnético y térmico de dicho motor y evalúan el impacto de los ciclos térmicos resultantes. Este paquete se ha liberado para facilitar el estudio de soluciones de compromiso en relación con las misiones de vuelo de diversas aeronaves. Actualmente se ha completado el examen crítico del diseño del motor definitivo para el ETR.


Los planes del proyecto ELETAD contemplan fabricar, instalar y probar el prototipo del motor ETR en una instalación integrada durante los próximos meses. El entorno de pruebas automatizado reproducirá las cargas dinámicas del rotor de cola de manera realista, así como las condiciones térmicas y ambientales correspondientes. Una característica importante de este montaje es la inclusión de una representación funcional exhaustiva de la alimentación eléctrica redundante y tolerante a los fallos junto con el sistema de control requerido para aplicaciones críticas de seguridad en aeronaves.


El equipo confía en entregar un demostrador de esta tecnología con un nivel cinco de disponibilidad, que significa que se trata de una tecnología probada en banco en un entorno lo más realista posible.  Su posterior desarrollo y comercialización aportarán ventajas medioambientales muy importantes, como un mayor ahorro de combustible, menos emisiones y ruido y un consumo mínimo de materiales peligrosos para el medio ambiente como es el caso de los lubricantes. Los helicópteros están alcanzando su mayoría de edad.