A partir del interés de parte del MinDef de constituir a la base de la Fuerza Aérea Argentina en Chamical, Provincia de La Rioja como primera base exclusivamente de UAV’s en la República Argentina, les acercamos en detalle el mas reciente proyecto de Vehículos aéreos no tripulados, Vigía 2A.
Originalmente como Proyecto PAE-22365, el Vigía 2A, fue ideado por el Centro de Investigaciones Aplicadas (CIA) dependiente del Instituto Universitario Aeronáutico (IUA) bajo financiación del Ministerio de Ciencia y Tecnología. Este desarrollo militar, es la demostración de la intención de la FAA en desarrollar un aparato táctico medio de diseño nacional, a diferencia del Proyecto SARA, encarado por el INVAP y el Ministerio de Seguridad, del cual se desprenden aplicaciones duales y no específicamente militares. Entonces encarado por la FAA, como proyecto FAS-0091.
Mockup del entonces PAE-22365 junto a su modelo a escala 1:2 de pruebas de concepto en el SINPRODE 2011 – Foto: Fuerza Aérea Argentina
El Vigía 2A es un aparato MALE (Medium Altitude, Long Endurance /Altitud media, Larga autonomía) Clase II, con capacidad de navegacion autonoma y mediante enlace satelital. Encuadrado bajo la norma USAR (STANAG 4671 Annex IX) su desarrollo ha evolucionado desde un modelo a escala 1:2 (Clase I) en el cual se ha probado el concepto de vuelo, comando y control. Su navegación esta controlada desde un piloto automático Cloud Cap Technology Piccolo II+ GPS/INS con capacidad para despegue y aterrizaje automático, el mismo cuenta con capacidad de enlace radial y satelital, ante la interrupción del mismo convencionalmente para así poder regresar de manera segura a su base. Puede ingresar y procesar un máximo de 1000 waypoints, su computadora de abordo verifica condiciones de vuelo y funcionamiento de cada uno de sus sistemas, con la capacidad de detector anomalías y definir situaciones de emergencia. Este equipamiento esta regulado por controles de exportación de los Estados Unidos.
Para situaciones de emergencia, el Vigía 2A cuenta con un paracaídas balístico como equipamiento estándar.
Como carga útil, el mismo dispone de un espacio utilizable de 400x400x800 y hasta 50kg. En el prototipo, el mismo se encuentra lastrado como para mantener el centro de gravedad del aparato.
Su planta motriz es un motor japones HK 700E de dos cilindros, cuatro tiempos con 60hp de potencia máxima. El mismo instalado en configuración pusher con una hélice cuatripala de paso fijo regulable en tierra.
En resumen, sus características técnicas son:
Dimensiones:
- Superficie Alar: 8 m2
- Envergadura: 0 m
- Largo Total: 1 m
- Altura Total: 92 m
- Ancho del Fuselaje: 45 m
- Peso Máximo al Despegue: 330 kg
Planta Propulsora:
- Motor HKS 700E, cuatro tiempos dos cilindros, encendido electrónico.
- Potencia Máxima: 60 HP @ 6200 rpm
- Reductor: 2.58:1
- Helice Powerfin 4 palas pala tipo BT
- TBO: 1000 hs
Navegación:
- GPS/INS (Autopiloto Píccolo 2+) con capacidad de despegue y aterrizaje automático y enlace SAT
Emergencia:
- Paracaídas balístico de recuperación BRS 600 (opcional)
Performances
- Autonomia: 11 hs (4 hs en el 1er. prototipo)
- Velocidad Maxima: 115 Kcas
- Altitud máxima de misión: 15000 ft
- Tiempo ascenso hasta 15000ft 20 min
- Carga Util: 60 kg
- Peso máximo al despegue 330 kg
- Potencia disponible: 1500 W (opcional)
El Vigía 2A es de una configuración pusher de ala alta y cola en V, con el propósito de maximizar la visibilidad hacia adelante y debajo sin interferencias de su propulsor. Está equipado con un Split flap y alerones, que ocupan el 20% de la cuerda.
Los flaps están vinculados mediante la cinemática de mando, con barra de comando que se acciona por medio de un único actuador. Se puede fijar en dos posiciones, de 30 y 60 grados.
Los alerones en cambio son comandados individualmente por un servo dirigido eléctricamente por la central de comando.
El grupo de cola cuenta con empenajes de espesor relativo 9% perfil NACA 0009 dispuestos en V con un diedro de 47°. El elevador ocupa el 20% de la cuerda y permite un movimiento de +25/-25. Son comandados por un servo electromecánico al igual que los alerones y cuenta con dos modos de funcionamiento: para dirección, movimientos antimétricos y cabeceo con movimientos simétricos.
El tren de aterrizaje es de tipo triciclo con rueda de nariz retráctil, fija en el primer prototipo. El tren principal es del tipo ballesta flexible y el delantero. fijo con resorte y amortiguador, con rueda dirigible desde el puesto de comando.
La disposición del conjunto ala fuselaje grupo de cola se ha hecho de modo de optimizar el balance másico aerodinámico y con una estabilidad estática y dinámica similar a la de aviación general de modo de facilitar su pilotaje.
Dada la naturaleza del proyecto y de la versatilidad necesaria para la puesta a punto de sistemas y componentes, se pensó al fuselaje como una caja que debe permitir accesos y cambios en forma de acuerdo al avance y estado del desarrollo del prototipo. Lo que hicieron inclinar la balanza sobre tecnología convencional de chapa y remachado, por encima de las nuevas tecnologías en compuestos.
La estructura del fuselaje es una estructura convencional metálica semimonocasco de chapa remachada en AL 2024-T3 y recubrimiento resistente. El recubrimiento se compone de paneles de curvatura simple de una sola generatriz en su mayoría, a excepción de los dos paneles superiores delanteros, que cuentan con dos generatrices y son las piezas más complejas del conjunto.
La zona fuerte es la zona central donde se toma el ala y el tren de aterrizaje y consta de 3 cuadernas mecanizadas que soportan las cargas y las distribuyen al resto de la estructura a través de los 6 largueros y del recubrimiento. Los 2 largueros superiores, internos en la mayor parte del fuselaje, pasan por fuera para no interrumpir las cuadernas fuertes quedando a la vista.
En el diseño de las mismas se tuvo en cuenta la necesidad de disponer un espacio interior libre para alojamiento de sistemas y del tanque de combustible.
La zona delantera (desde la cuaderna de toma delantera del ala hacia adelante) presenta el alojamiento del tren delantero retráctil (no implementado en el primer prototipo) y la estructura de soporte de CU, de forma de ménsula que se cubre con la cofia de carenado quita y pon de materiales compuestos. En esta zona se ubica toda la electrónica de guiado, control, mando y comunicaciones juntamente con la batería y la carga útil, en principio reemplazado con contrapesos en el primer prototipo.
El fuselaje presenta además en la zona posterior, tapas de inspección y acceso a la caja de sistema de mando motor y combustible.
El sistema de combustible consta de un reservorio (tanque de 40 lts), mangueras de conexión, dos bombas de combustible dispuestas en paralelo, válvula de control y sensores varios (caudalímetro, medidor capacitivo de combustible en el tanque e indicadores de presión). Está ubicado en la parte posterior del fuselaje, en una bandeja dispuesta a tal fin y el tanque bajo el ala, de modo de no alterar la posición del cg conforme se vacíe.
El tanque de combustible fue diseñado ex profeso y construido en aluminio serie 5000 doblado y soldado usando TIG con un volumen total teórico de 43 lts y de forma de cilindro achatado. Incorpora la novedad de eliminar el rompeolas tradicional rellenando el interior cambiándolo por foam embedido compatible con NAFTA 95 octanos sin plomo, el combustible que usa el motor.
Los otros componentes del sistema fueron seleccionados entre lo de uso común y lo sugerido por el fabricante del motor (mangueras, conectores, válvula, sensores, etc).
Los empenajes, tanto derecho como izquierdo están construidos en compuestos, de fibra de carbono y resina epoxy. A diferencia del ala, de construcción un tanto mas tradicional, los empenajes cuentan con lo último de concepto de construcción en compuestos, con cascaras resistentes y largueros monolíticos. Cuenta con cascara izquierda y derecha, larguero resistente, falso larguero o larguero posterior y larguero de cierre para los elevadores.
Todo el conjunto se construyó en una sola pieza, recortando a posteriori el elevador.
Las tomas son metálicas, de dural 7075 T6.
El tren de aterrizaje es de tipo triciclo con rueda de nariz retráctil (fijo en el primer prototipo) y tren principal tipo ballesta. El mismo fue diseñado por el equipo de trabajo y construido a pedido por Grove Aircraft Landing Gear Systems bajo requerimientos locales. Tanto las ruedas de tipo III 4.00×4 como el sistema de frenos (calliper y discos) fueron adquiridos en la misma fuente.
El tren delantero en cambio, fue diseñado y construido localmente.
Equipamiento
Aeronave:
- Paracaídas Balístico BRS 600
- Frenos a disco Grove
- Balizas / luces de posición reglamentarias
- GPS/Autopiloto Piccolo II+
- Camara Go Pro con enlace video transmitido en tiempo real
- Sensores de parametros de motor y de datos de vuelo transmitidos en tiempo real
Estación terrena:
- 6 Pantalla Led con visión de cámaras externas y datos de vuelo integrales
- Instrumentos de motor: CHT, EGT, RPM, Presion Aceite, Presion Combustible, Flujo de combustible
- Comandos de vuelo en configuración monoplaza.
Todas las tareas se realizaron en Córdoba, en las instalaciones del Centro de Investigaciones Aplicadas, Dirección de Investigación y Desarrollo de la FAA, Pabellón 77. Tareas tales como fabricación de partes y piezas en general son tercerizadas mediante órdenes de compra y los componentes menores se adquieren mediante compra directa y los mayores vía concurso de precio. Durante el año 2015, realizo ensayos de aceleración y aborto de despegue, salto de pulga, vuelo en circuito primario en modo manual, simulación de vuelo automático y la preparación para su certificación STANAG 4671.
Esperemos en todo caso que este desarrollo, conforme al apoyo política con el que hoy día cuenta, pueda continuar adelante dentro del concepto de la familia de aeronaves no tripuladas clase I, II y III con las que pretende equiparse en los próximos años la Fuerza Aérea Argentina, no solo dentro de la matriz productiva ociosa existente, sino como para no engrosar la lista de prototipos que nunca se entregaron en serie para nuestro país, cuando la demanda existente es incluso cada vez mayor tanto dentro como fuera de la Argentina.
Fotos y gráficos: Fuerza Aérea Argentina.
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