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Avances en el diseño del fuselaje de helicóptero

El fuselaje, término derivado de la palabra francesa "fuseau" que significa "huso", constituye la parte central del avión o helicóptero, a la que va acoplado el conjunto de alas y cola. El fuselaje del helicóptero genera la mitad de la resistencia total experimentada por el aparato cuando se encuentra en marcha adelante a alta velocidad. El desarrollo de métodos numéricos y experimentales de ayuda a los esfuerzos de reducción del grado de resistencia fue el resultado obtenido por el proyecto BRITE/EURAM HELIFUSE.

Tecnologías industriales

Siendo el cuerpo del helicóptero, el fuselaje debe combinar fuerza y finura, al tener que aguantar las fuerzas creadas por las condiciones de vuelo. En su interior van la tripulación, el pasaje y la carga. Son cinco los factores de fuerza a que está sometido el helicóptero en vuelo: tensión, compresión, flexión, cizalla y torsión. La fuente de estos esfuerzos radica en la fuerza de resistencia al aire. La resistencia que registra un helicóptero, sobre todo en marcha adelante, se describe en inglés con el nombre de "drag" y está fuertemente condicionada por la forma del fuselaje. Cuanto más afinado el fuselaje, menor será el coeficiente de resistencia. De ahí la extremada importancia que reviste el diseño del fuselaje. Más que en cualquier otro aparato, de sobra es sabido que en marcha adelante y a alta velocidad el fuselaje del helicóptero origina hasta el 50 por ciento de la resistencia total. Hoy día, los métodos disponibles de predicción de la resistencia del fuselaje acusan bajos niveles de precisión, obligando así a los diseñadores a contar únicamente con ensayos numéricos efectuados a través de pequeños modelos de túnel de viento. Lo malo es que a los ensayos se les aplica un bajo número de Reynolds, siendo pues imposible utilizarlos directamente para calcular la actividad del helicóptero. Con el propósito de ayudar la industria a desarrollar un autogiro nuevo y avanzado, el proyecto "HELIcopter FUSElage" (HELIFUSE, o sea fuselaje de helicóptero) ha sustentado la reducción del índice de resistencia del fuselaje en la elaboración de herramientas seguras de predicción y una batería de pruebas de gran precisión en túnel de viento. Las herramientas de predicción ofrecen la capacidad de optimar la forma del fuselaje y reducir el coeficiente de resistencia en las primeras fases del proceso de diseño. A lo que conviene añadir las técnicas fiables de pruebas en túnel de viento capaces de establecer cálculos precisos de resistencia antes de emprender vuelo los primeros prototipos. Los resultados del proyecto HELIFUSE han dado un claro impulso tanto al conocimiento empírico y la simulación experimental, como a la definición de algoritmos predictivos numéricos. El alcance del conocimiento adquirido ha marcado un primer paso significativo en la confección de una verdadera configuración de helicóptero. Los socios del proyecto han contemplado igualmente otras líneas futuras de progreso, tales como la incorporación de modelos de turbulencia y técnicas de generación y adaptación de rejillas. Con la disminución del índice de resistencia de fuselaje no tardarán en notarse las consecuencias positivas para el mercado de helicópteros, ya que menos resistencia es sinónimo de velocidades y distancias superiores, y costes de explotación inferiores.

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