Hélices contrarrotatorias

Una hélice contrarrotatoria fue patentada por FW Lanchester en 1907. ^{[ 9 ]}

Algunos de los aviones británicos más exitosos con hélices contrarrotativas son el Avro Shackleton , propulsado por el motor Rolls-Royce Griffon , y el Fairey Gannet , que utilizaba el motor Double Mamba Mk.101 . En el Double Mamba, dos secciones de potencia independientes impulsaban una hélice cada una, lo que permitía apagar una de las secciones (el motor) en vuelo, aumentando así la autonomía.

Otro avión naval, el Westland Wyvern, tenía hélices contrarrotatorias. El avión de pruebas Martin-Baker MB 5 también utilizaba este tipo de hélice.

Las variantes posteriores del Seafire utilizaron el motor Griffon con hélices contrarrotatorias, tras haber probado dicha configuración en un Supermarine Spitfire . En el caso del Spitfire/Seafire y del Shackleton, la principal razón para usar hélices contrarrotatorias era aumentar la superficie de las palas y, por lo tanto, absorber mayor potencia del motor, dentro de un diámetro de hélice limitado por la altura del tren de aterrizaje del avión . El Short Sturgeon utilizó dos motores Merlin 140 con hélices contrarrotatorias.

El prototipo de avión de pasajeros Bristol Brabazon utilizaba ocho motores Bristol Centaurus que impulsaban cuatro pares de hélices contrarrotatorias, cada motor impulsando una sola hélice. ^{[ 10 ]}

El prototipo de hidroavión de pasajeros SARO Princess, de la posguerra, también tenía ocho de sus diez motores que impulsaban hélices contrarrotatorias.

En la década de 1950, la Oficina de Diseño Kuznetsov de la Unión Soviética desarrolló el turbohélice NK-12 . Este acciona una hélice contrarrotatoria de ocho palas y, con 15 000 caballos de fuerza al eje (11 000 kilovatios) , es el turbohélice más potente en servicio. Cuatro motores NK-12 impulsan el Tupolev Tu-95 Bear , el único bombardero turbohélice que entró en servicio, así como uno de los aviones de hélice más rápidos . El Tu-114 , un derivado de avión de pasajeros del Tu-95, ostenta el récord mundial de velocidad para aviones de hélice. ^{[ 11 ]} El Tu-95 fue también el primer bombardero soviético con alcance intercontinental. El avión de alerta temprana aerotransportada Tu-126 y el avión de patrulla marítima Tu-142 son otros dos diseños propulsados ​​por NK-12 derivados del Tu-95.

El motor NK-12 impulsa otro avión soviético muy conocido, el Antonov An-22 Antheus, un avión de carga pesada. En el momento de su introducción, el An-22 era el avión más grande del mundo y sigue siendo, con diferencia, el avión turbohélice más grande del mundo. Entre las décadas de 1960 y 1970, estableció varios récords mundiales en las categorías de relación máxima carga útil/altura y carga útil máxima elevada a gran altitud.

Menos destacable es el uso del motor NK-12 en el A-90 Orlyonok , un ekranoplano soviético de tamaño mediano . El A-90 utiliza un motor NK-12 montado en la parte superior de su cola en T, junto con dos turbofanes instalados en el morro.

En la década de 1980, Kuznetsov continuó desarrollando potentes motores de hélices contrarrotativas. El NK-110, que se probó a finales de la década de 1980, tenía una configuración de hélice contrarrotativa con cuatro palas delante y cuatro detrás, como el NK-12. Su diámetro de hélice de 190 pulgadas (4,7 metros) era menor que el diámetro de 220–240 pulgadas (5,6–6,2 m) del NK-12, pero producía una potencia de salida de 21 007 hp (15 665 kW) , proporcionando un empuje de despegue de 40 000 libras-fuerza (177 kilonewtons) . ^{[ 12 ]} Aún más potente era el NK-62, que estuvo en desarrollo durante la mayor parte de la década. El NK-62 tenía un diámetro de hélice y una configuración de palas idénticos a los del NK-110, pero ofrecía un empuje de despegue mayor de 55 000 lbf (245 kN) . El NK-62M asociado tenía un empuje de despegue de 64 100 lbf (285,2 kN) y podía proporcionar 70 700 lbf (314,7 kN) de empuje de emergencia. ^{[ 13 ]} Sin embargo, a diferencia del NK-12, estos motores posteriores no fueron adoptados por ninguna de las oficinas de diseño de aeronaves.          

En 1994, Antonov fabricó el An-70 , un avión de transporte pesado. Está propulsado por cuatro motores turbofán Progress D-27 que accionan hélices contrarrotatorias. Las características del motor D-27 y su hélice lo convierten en un motor turbofán, un híbrido entre un motor turbofán y un motor turbohélice.

Estados Unidos trabajó con varios prototipos, entre ellos el Northrop XB-35 , el XB-42 Mixmaster , el Douglas XTB2D Skypirate , el Curtiss XBTC , el A2J Super Savage , el Boeing XF8B , el XP-56 Black Bullet , el Fisher P-75 Eagle , los cazas VTOL Convair XFY "Pogo" y Lockheed XFV "Salmon" de despegue y aterrizaje vertical , y el avión de reconocimiento Hughes XF-11 . El hidroavión Convair R3Y Tradewind entró en servicio con hélices contrarrotatorias. Sin embargo, tanto los aviones con motor de pistón como los de hélice turbohélice estaban alcanzando su apogeo, y los nuevos avances tecnológicos, como la aparición de los motores turborreactores y turbofán puros , ambos sin hélices, hicieron que estos diseños quedaran rápidamente obsoletos.

El fabricante estadounidense de hélices, Hamilton Standard , compró un Fairey Gannet en 1983 para estudiar los efectos de la contrarrotación en el ruido de la hélice y las tensiones vibratorias de las palas. El Gannet era particularmente adecuado porque sus hélices de accionamiento independiente permitían comparar la contrarrotación con la rotación simple. ^{[ 14 ]}

La empresa austriaca Sun Flightcraft distribuye una caja de engranajes de contrarrotación para motores Rotax 503 y 582 en aeronaves ultraligeras y microligeras. La Coax-P, desarrollada por Hans Neudorfer de NeuraJet , permite que los parapentes y alas delta motorizadas desarrollen entre un 15 y un 20 por ciento más de potencia, reduciendo al mismo tiempo los momentos de torsión. El fabricante también informa de una reducción en los niveles de ruido de las hélices dobles de contrarrotación que utilizan la caja de engranajes Coax-P. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}