HALEROTORTEKNOLOGI
Det ble kalt «framtidas helikopter-teknologi», men fikk aldri det store gjennombruddet
Fortsatt har de aller fleste helikoptre halerotor.
I juni for 23 år siden var representanter fra det daværende Luftfartsverket ute i Teknisk Ukeblad med gode nyheter.
Typeaksept var tildelt helikopteret McDonnell Douglas MD 500N og det første eksemplaret var solgt til Norge.
– Dette representerer framtidens helikopter, uttalte luftfartsmyndighetene.
Det som fikk Luftfartsverket til å ta i bruk såpass store ord, var at dette helikopteret brukte styrbar luftstrøm i stedet for rotor for å stabilisere halen, en teknologi som går under navnet NOTAR («No tail rotor»), som ga åpenbare sikkerhetsfordeler.
Konstruert 70-tallet
Allerede rett etter krigen, i helikopterets spede barndom, ble det eksperimentert med halerotorløse design.
I dag finnes mange helikopterdesign som unngår bruk av vridningskompenserende halerotor ved hjelp av to kontraroterende hovedrotorer. For eksempel en rekke helikoptertyper fra russiske Kamov og i nyere tid, S-97 Raider fra amerikanske Sikorsky.
På 1970-tallet tok amerikanske Hughes Helicopters fram en design som kombinerte én hovedrotor og rotorløs hale i det som ble patentert som Notar.
Hughes ble senere overtatt av McDonnell Douglas som selv ble spist opp av Boeing. Helikoptervirksomheten, inkludert Notar-teknologien, befinner seg nå i selskapet MD Helicopters.
Det er en ganske tykkfallen halebom sammenlignet med hva vi ellers er vant med på helikoptre i denne klassen må til for å få plass til Notar.
Rett bak hovedgirboksen sitter ei vifte med variabel stigning som blåser en kraftig luftstrøm gjennom halepartiet. Flygeren styrer mengden luft som pumpes inn i halen med pedalene. På halebommens styrbord side sitter to slisser.
Lufta som slippes ut her, sammen med luftstrømmen fra hovedrotoren («downwash») skaper et løft som når helikopteret er i «hover» motvirker cirka to tredeler av vridningsmomentet fra hovedrotoren. Resten kommer fra ei roterende dyse bakerst på halen. Når helikopteret flyr framover, styres det i hovedsak av vertikalstabilisatorene og dysa.
Se MD Helicopters demonstrere og forklare teknologien for Rotorcraft Pro Media Network i videoen under.
Notar-teknologien
Få Notar-helikoptre i drift
Det første MD 520N-helikopteret ble altså solgt til Norge i 1995, via agenten Saab Helikopter. I dag er det kun registrert ett MD-helikopter i Norge. Det eies av Nordlandsfly og er et 369E (Hughes 500) som har konvensjonell halerotor.
På MD 520N ble Notar installert i et helikopter som opprinnelig var designet med halerotor. MD Explorer var det første helikopteret designet fra blanke ark uten rotor på halen. Dette tomotorshelikopteret er brukt blant som ambulanse- og politihelikoptre i England og Tyskland.
Notar har aldri fått det helt store gjennombruddet, slik Luftfartsverket spådde i 1995. Det er fortsatt kun tre helikoptre som bruker Notar: MD 520N, MD 600N og MD 902 Explorer som til sammen er produsert i cirka 330 eksemplarer.
Fordelene med Notar-teknologien er i tillegg til økt sikkerhet også redusert støy. Ulemper er økt vekt og drivstofforbruk som igjen betyr mindre rekkevidde.
Verdens største helikopterprodusent, Airbus, sitter på sin egen halerotorteknologi. Den heter Fenestron og har faktisk nettopp feiret 50-årsjubileum.
Det var den 12. april i 1968 at den første Fenestron-halerotoren fløy for første gang, bakerst på den andre SA 340 Gazelle-prototypen. Jomfruferden med Gazelle ble gjennomført året før, men med en konvensjonell halerotor fra Alouette II.
Helikopteret var konstruert av Sud Aviation som senere ble Aérospatiale, siden Eurocopter og Airbus Helicopters, og helikopteret ble produsert i samarbeid med britiske Westland og med rotor fra tyske Bölkow.
Fenestron ble funnet opp av Paul Fabre og René Mouille, og het opprinnelig «Fenestrou», som er provençalsk for «lite vindu».
– Tanken bak å dekke til halerotoren var i utgangspunktet å gi ekstra beskyttelse til bakkemannskap og dessuten å beskytte selve rotoren mot luftfartshindre som for eksempel kraftlinjer. Fordelene med redusert støy fulgte etter mye forskning og optimalisering fra én generasjon Fenestron til en annen, skriver Airbus.
Fenestron ble først sertifisert på SA 341 i 1972 og ble deretter integrert på den første énmotors Dauphin-prototypen som fløy første gang i juni samme år.
Andre generasjon fenestron kom mot slutten av 1970-tallet. Der var rotordiameteren økt med 20 prosent, til 110 cm, med komposittblader. Ifølge Airbus var denne utviklinga foranlediget av krav den amerikanske kystvakta stilte til manøvreringsevne på nye Dauphin-helikoptre som også skulle brukes til redningsoppdrag.
Prøvd på Puma
I 1975 ble det gjort forsøk med fenestron på en sjutonns Puma. Men her måtte halerotoren ha en diameter på 160 centimeter med elleve rotorblader, og den var for kraftkrevende til at det ga noen operasjonelle fordeler.Fortsatt er det slik at etterkommerne, Super Puma, flyr med konvensjonelle halerotorer.
Den hittil største innkapslede vifta sitter på H160, som fløy første gang for tre år siden, og har en maksimal avgangsvekt på oppunder seks tonn. H160s halerotor har en diameter på 120 cm og viftehuset er skråstilt med 12 grader.
H145 er basert på BK117, mens H135 er basert på Bo108 - begge fra Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB), og det var først etter opprettelsen av Eurocopter at de kunne ta i bruk Aérospatiales fenestronteknologi.
Kontroll på halen
Luftfartshindre en konstant trussel, noe vi har fått flere tragiske påminnelser om i norsk luftfart. To eksempler: At hovedrotoren traff ei kraftlinje var den direkte årsaken til at et EC135 P2+ fra Norsk Luftambulanse havarerte på Sollihøgda 14. januar 2014. To omkom og én ble alvorlig skadd. I 1991 omkom alle tre da hovedrotor, halebom og halerotor på et Bell 212 fra Helikopter Service kolliderte med flammetårnet på plattform Ekofisk 2/4 S.
De som driver arbeidsflyging («aerial work») eller flyr ambulanse- og politihelikoptre har en hverdag med mye flyging i lav høyde og landinger på ukjente landingsplasser. Uten halerotor reduseres risikoen for katastrofalt utfall ved at halen kommer borti kraftlinjer eller andre luftfartshindre.
Å ha full kontroll på halen kan være utfordrende for enhver helikopterflyger, bekrefter Per Gram som nå er pensjonist og flyblogger:
– Jeg opplevde aldri problemer med halerotor på de 30 årene jeg fløy helikopter, men jeg har kjent det «på rumpa» at jeg har vært nær ved å nå halerotorens autoritet når jeg har fått sidevindskomponent av en viss grad. En merker at helikopteret sier fra at «nå må du gjøre noe for å unngå problemer». Altså en følelse av ubehag, sier Gram.
Gram sier at halerotorautoritet, altså effekt, kan være et problem under spesielle omstendigheter for alle helikoptertyper, det være seg Notar, Fenestron eller konvensjonell halerotor.
– De spesielle fenomener som gjelder for hovedrotoren, gjelder også i stor grad for halerotoren. Det gjelder tap av RPM, sideveis flyging eller flyging med stor sideveis komponent, interferens med hovedrotorens slippstrøm og «gusts». Notar har den fordel under operasjoner med mulige hindringer at disse ikke kommer borti en roterende halerotor.
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar
Merk: Bare medlemmer av denne bloggen kan legge inn en kommentar.