DARPA MISSION ADAPTIVE ROTOR PROGRAM

Nye robotbein løser en av helikoptrenes største utfordringer

Se dem i aksjon.

«Adaptivt understell» har vært mulig å hake av for i ekstrautstyrslista ved bilbestilling i flere år. Nå kommer begrepet også til helikopterverdenen.

Her handler det om understell som automatisk tilpasser seg underlaget og som skal gjøre det mulig å lande trygt i mer ulendt terreng enn det som er mulig i dag.

Les også: Nordsjø-helikoptre får stealth-teknologi

Bevegelige bein

Helikoptre er veldig manøvrerbare når de er i lufta, men til en viss grad er de like avhengige av stabilt og plant underlag å lande og ta av fra som fastvingfly, om enn mindre i areal.

Det er utgangspunktet for det amerikanske forsvarsdepartementets avdeling for teknologiutvikling, Darpa, som håper robotbeina kan bidra til mer effektive helikoptre.

I stedet for et konvensjonelt helikopterlandingsstell på hjul eller meier (vanligvis brukes «skid» også på norsk), benyttes det her fire bevegelige bein utstyrt med sensorer.d

De skal i sann tid klare å stabilisere helikopteret når det settes ned i for eksempel skrånende terreng. Beina felles inn under flykroppen i lufta.

Les også: Her flyr det nye Airbus-helikopteret for første gang

20 grader

Selve landingsstellet utvikles av Georgia Institute of Technology med støtte fra Darpas Mission Adaptive Rotor-program (MAR).

De første flytestene for offentligheten for første gang i forrige uke, i forbindelse med en Darpa-konferanse i St. Louis.

Det er demonstrert stabile landinger og avganger fra terreng som skråner opp til 20 grader og fra ulendt og steinete terreng.

Som videoen viser kan teknologien også komme til nytte i maritime opererasjoner i stor sjø.

I luftfarten kan betydningen av vekt knapt overvurderes. Enten det er snakk om 800 kg lettere passasjerseter i Norwegians Boeing 737-800-fly, eller 200 kg hydraulikk til lasterampen på et AW101 redningshelikopter.

Les også: Verdens sterkeste helikopter blir enda sterkere

Liten vektøkning

Ifølge Darpa vil det nye landingsstellet kun gi en begrenset vektøkning sammenlignet med konvensjonelt understell, uten å gi mer konkrete opplysninger.

– Utstyret er montert på et ubemannet og ellers umodifisert helikopter og har demonstrert hvordan det kan lande og ta av fra terreng som ville vært umulig med dagens landingsstell, sier Mar-programsjef, dr. Ashish Bagai.

Han har vært hos Darpa i tre år, og jobbet tidligere i 13 år hos Sikorsky der han blant annet var teknisk sjef for rotorsystemer.

For eksempel jobbet han med hovedrotoren på teknologidemonstratoren X2 som senere er benyttet i S-97 Raider og som fløy første gang i mai i år.

S-97 Raider: – Den største helikopter-nyheten på 30 år

Hvert tredje havari

Ifølge Mar-programledelsen indikerer testing og simuleringer at den nye landingsstellteknologien vil redusere risikoen for skade ved hard landing med så mye som faktor fem, sammenlignet med konvensjonelt landingsstell.

Det kan åpenbart ha betydning, satt opp mot den første sikkerhetsstudien for innlandshelikoptre, bestilt av Samferdselsdepartementet og utarbeidet av Safetec, og som ble utgitt i 2013.

Her påpekes det blant annet at innlandshelikoptre skiller seg fra «fixed wing» og offshorehelikoptre ved at operasjonene ofte krever at helikoptret lander på midlertidige landingsplasser og i upreparert terreng.

Ifølge ulykkesstatistikken fra 2000 til 2012 skjedde 13 av 40 havarier nettopp i forbindelse med avgang eller landing fra slike plasser.

Sikorsky Aircraft har startet bakketesting av S-97 Raider.
S-97 Raider har to kontraroterende hovedrotorer med rigide blader. Sikorsky
Geir Stormoen er sar-kaptein i Bristow. Foto: Eirik Helland Urke

Prosedyrer for terrenglanding

Å lande et helikopter utenfor flyplass eller helidekk er en omstendig og komplisert øvelse, ikke minst når det er snakk om en stor maskin.

Geir Stormoen, som er kaptein på et av Bristows EC225 søk- og redningshelikoptre (sar) stasjonert i Hammerfest, forklarer prosedyrene for en såkalt «confined area landing»:

Det starter med «high reconnaissance», altså at besetningen danner seg et bilde av landingsområdet fra relativt stor høyde. De er på utkikk etter store hindringer, spenn og lignende.

Deretter gjøres det rekognoseringsrunder i lavere høyde og det lages plan for inn- og utflygning.

I og med at det er flere folk i kabinen, åpnes venstre og høyre dør der henholdsvis redningsmann og heisoperatør bidrar til å klarere rundt maskinen.

Les også: Slik trener Barentshavets redningsmenn

Kan heise i stedet for å lande

De er på jakt etter en stor nok og flat nok plass å lande. Ifølge Stormoen er deres begrensninger åtte grader sideveis og tolv grader i lengderetningen, litt avhengig av vekt.

Helikopteret vil gjerne hovre med hjulene så vidt nede i bakken og settes forsiktig ned først etter at noen har gått ut og kontrollert at bakken er hard nok.

Disse prosedyrene er ifølge Stormoen tilnærmet like enten operatøren er Bristow, 330-skvadronen eller Norsk luftambulanse.

– Hva synes du om det adaptive landingsstellet?

– I øyeblikket ser jeg ikke det store behovet for en stor sar-maskin som uansett kan velge å heise folk og utstyr opp og ned dersom det ikke finnes egnede landingssteder. Men situasjonen kan kanskje endre seg. Dessuten kan det være større behov for denne teknologien på innlandshelikoptre som rutinemessig må lande på frimerker, så sant ikke det nye systemet veier for mye, sier EC225-flygeren.

Se også: Her krasjtester de et helikopter

Slik vil AW101 se ut når den får Luftforsvarets farger. De første to maskinene skal trolig leveres om i overkant av tre år.
Slik vil AW101 se ut når den får Luftforsvarets farger. Agusta Westland

Tre aesa-paneler

Et annet tungt helikopter som jevnlig må gjennomføre ad hoc-landinger, er redningshelikoptrene i 330-skvadronen.

Da de mange kravene til Sea King-etterfølgeren ble utformet, handlet noen av dem om bakkeklaring.

Dagens helikoptre har 360-graders navigasjons- og søkeradar bak rotorhodet og dermed med en blindsone forover. En understellsradom vil ødelegge evnen til å lande i ulendt terreng.

Norges kommende redningshelikoptre AW101, som nå er under bygging på Agusta Westland-fabrikken i Yeovil i England i de to første eksemplarene, løser dette med med å fordele de aktive fasestyrte array-antennene på tre paneler: Ett i snuta og de to andre i hver sin sponson (på siden av skroget) som hver dekker 120 grader.

Dette gir cirka 390 millimeter klaring ved maksimal avgangsvekt, 15,6 tonn.

AW101: Så mye bedre er de nye redningshelikoptrene