El UAS VTOL Rotor Blown Wing de Sikorsky despegó y aterrizó más de 40 veces, validando el software de control para la transición entre los modos de helicóptero y avión.
El UAS de Sikorsky combina vuelo de helicóptero y avión
Sikorsky anunció que su prototipo de UAS VTOL Rotor Blown Wing completó con éxito su primer vuelo. Este diseño permite despegar como un helicóptero y luego inclinar el fuselaje para volar como un avión.
Según el video divulgado por la empresa, la capacidad de cambiar de modo facilitaría operaciones en cubiertas de barcos oscilantes y terrenos irregulares, lo que beneficiaría misiones de logística, carga, vigilancia y ayuda humanitaria.
El desarrollo del prototipo estuvo a cargo de Sikorsky Innovations, su división de creación rápida de prototipos. En poco más de un año, el equipo completó desde el diseño inicial hasta pruebas de vuelo atadas y sin ataduras para evaluar datos aerodinámicos y de control.
El concepto del UAS es parte de las propuestas seleccionadas en 2023 por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) dentro del programa ANCILLARY, que busca sistemas aéreos sin infraestructura para lanzamiento y recuperación.
Pruebas exitosas y avances en autonomía de vuelo
Un hito clave ocurrió en enero de 2025, cuando el prototipo con doble rotor y una envergadura de 10,3 pies realizó más de 40 despegues y aterrizajes con éxito. También completó 30 transiciones entre el modo helicóptero y avión, considerada la maniobra más exigente del diseño.
El propósito del UAS es analizar el comportamiento del diseño, la estabilidad en vuelo y el rendimiento aerodinámico, con la intención de aplicar estos principios a aeronaves no tripuladas más grandes para logística y misiones ISR tácticas.
Sikorsky identificó varias aplicaciones potenciales, como búsqueda y rescate (SAR), monitoreo de incendios, vigilancia de oleoductos y misiones de largo alcance con equipos mixtos de aeronaves tripuladas y no tripuladas.
Características del UAS VTOL Rotor Blown Wing por rotor
- El diseño permite despegar y aterrizar verticalmente como un helicóptero y luego volar como un avión.
- El prototipo tiene una envergadura de 10,3 pies y es impulsado por un sistema eléctrico de doble rotor.
- Se lograron más de 40 despegues y aterrizajes exitosos y 30 transiciones entre modos de vuelo.
- Forma parte del programa ANCILLARY de DARPA para desarrollar aeronaves sin infraestructura de lanzamiento.
- Potenciales aplicaciones incluyen misiones ISR, rescate, monitoreo de incendios y vigilancia.
MATRIX: el sistema de autonomía de vuelo de Sikorsky
El diseño del UAS forma parte de una familia de aeronaves VTOL que Sikorsky desarrolla bajo su sistema de autonomía de vuelo MATRIX. Esta tecnología es la base del programa ALIAS de DARPA, que la empresa ha desarrollado desde 2020.
MATRIX ya ha sido probado en un UH-60A Black Hawk pilotado opcionalmente, que en febrero de 2022 realizó su primer vuelo autónomo de 30 minutos sin tripulación en Fort Campbell, Kentucky. Posteriormente, realizó otro vuelo similar el 7 de febrero.
En octubre de 2024, DARPA contrató a Sikorsky para integrar MATRIX en un helicóptero UH-60 Black Hawk experimental del Ejército de EE. UU. El 17 de octubre, en el simposio de la AUSA en Washington D.C., la compañía demostró el control remoto del helicóptero a 300 millas de distancia.
Diseño y funcionamiento del Rotor Blown Wing
El UAS Rotor Blown Wing tiene dos motores montados cerca de las puntas del ala, que giran hélices de tres palas. Su fuselaje, ubicado en el centro del ala, presenta una forma similar a una góndola de motor.
Para el despegue y aterrizaje vertical, el ala se orienta con el borde de ataque recto hacia arriba, posicionando los motores y hélices en dirección vertical. La aeronave se sostiene con dos brazos extendidos lateralmente cerca de los motores, en lugar de utilizar ruedas convencionales.
El video de Sikorsky muestra que el prototipo es comparable en tamaño a una motocicleta urbana, mientras que las versiones más grandes se asemejan a un automóvil hatchback de cuatro plazas.
Durante el vuelo, la aeronave se inclina completamente hacia adelante para operar como un avión, lo que lo diferencia de otros VTOL donde solo los motores cambian de orientación, como el V-22 Osprey o los eVTOL en desarrollo por la Fuerza Aérea de EE. UU.
Uno de los desafíos aerodinámicos más complejos fue la transición del modo helicóptero a avión, lo que requirió nuevas leyes de control. En esta fase, el flujo descendente de los rotores sobre el ala proporciona sustentación adicional cuando la aeronave completa la transición al vuelo de ala fija.
El UAS opera sin estabilizador vertical con control preciso
El diseño del UAS Rotor Blown Wing carece de estabilizador vertical y actúa como un ala voladora en modo avión. Sikorsky confirmó que el control de vuelo en todos los regímenes fue preciso y estable.
Igor Cherepisnky, director de Sikorsky Innovations, explicó que la aeronave demostró la capacidad de transición repetida y predecible entre vuelo estacionario y crucero de alta velocidad. Destacó que fueron necesarias nuevas leyes de control para ejecutar estas maniobras con éxito.
Durante las pruebas, la aeronave alcanzó una velocidad máxima de 86 nudos en vuelo horizontal. Simultáneamente, se realizaron pruebas en un túnel de viento con un modelo a escala 1:1 para validar las nuevas leyes de control con datos experimentales.
Rich Benton, vicepresidente y gerente general de Sikorsky, resaltó que el diseño combina características de helicópteros y aviones en un ala voladora, impulsando el desarrollo de UAS VTOL de próxima generación con mayor velocidad y alcance.
ANCILLARY y la integración del UAS en operaciones navales
En mayo de 2024, DARPA seleccionó los diseños que avanzarían en el programa ANCILLARY. Su objetivo es desarrollar UAS VTOL de larga duración capaces de operar desde barcos sin infraestructura de lanzamiento y recuperación.
El UAS de Sikorsky está diseñado para despegar y aterrizar en cubiertas de barcos y terrenos reducidos en condiciones climáticas adversas. Su tamaño compacto permite almacenar múltiples unidades en un solo buque, mejorando la capacidad de vigilancia más allá de la línea de visión.
Datos clave sobre el UAS Rotor Blown Wing
- El diseño sin estabilizador vertical le permite actuar como ala voladora en vuelo de crucero.
- Logró 30 transiciones entre los modos helicóptero y avión con precisión.
- Alcanzó una velocidad de 86 nudos en vuelo horizontal.
- Simultáneamente, se realizaron pruebas en túnel de viento con un modelo a escala 1:1.
- El UAS está diseñado para operaciones expedicionarias sin infraestructura adicional.
Fase Ib y desarrollo del diseño avanzado
DARPA inició en 2023 con nueve empresas, reduciendo a seis en 2024, incluyendo a Sikorsky. Durante la Fase Ib, se trabajará en el refinamiento del diseño y pruebas de flotación de componentes para reducir riesgos.
Al finalizar esta fase de 10 meses, los equipos presentarán propuestas para la Fase II, que abarcará el diseño detallado, fabricación y pruebas de vuelo de prototipos.
El UAS está diseñado para reemplazar los grandes lanzadores mecánicos actuales, operando como un helicóptero al despegar y como un avión para misiones eficientes de largo alcance con cargas útiles significativas.
Capacidades avanzadas y aplicación táctica del UAS
El software de control de la aeronave gestiona la potencia y distribución de peso, permitiéndole aterrizar con estabilidad en superficies inclinadas o cubiertas de barcos con fuerte oleaje.
Sus capacidades autónomas lo hacen ideal para misiones ISR, logística táctica y HADR (asistencia en desastres humanitarios), que requieren menor complejidad de toma de decisiones en comparación con misiones de combate.
Las imágenes del UAS muestran una torreta electro-óptica (EO) en la nariz para vigilancia, así como siete puntos de anclaje para armamento. En versiones futuras, la aeronave podría integrar motores más potentes y una carga útil ampliada.
El sistema MATRIX de Sikorsky permitiría programar rutas automatizadas entre nodos logísticos y bases avanzadas para transportar suministros militares y equipos médicos de manera eficiente.
En escenarios de conflicto, este UAS podría aliviar la carga de aeronaves tripuladas más costosas, proporcionando suministro constante a tropas en el campo de batalla. Su integración con la estrategia ACE (Agile Combat Employment) de la Fuerza Aérea de EE. UU. facilitaría el reabastecimiento en aeródromos remotos.