Zborul cu elicopterul este mai sigur decât ați crede. Un inginer aeronautic explică tehnologia și pregătirea zborului cu elicopterul

Elicopterele impresionează prin capacitatea lor aproape magică de a „pluti”, de a zbura în orice direcție și de a nu avea nevoie de piste pentru decolare/aterizare. Ele ajută, de asemenea, la salvarea multor vieți, adesea în mod dramatic, prin utilizarea lor în misiuni militare în orice condiţii de vreme, în misiuni de ambulanță, pentru căutare și salvare.

Atunci când lucrurile merg însă prost, imaginile dramatice și știrile despre accidentele de elicopter captează atenția publicului. Acest lucru este valabil mai ales atunci când sunt implicate celebrități sau oficiali guvernamentali.

Cu toate acestea, elicopterele moderne sunt sigure. Elicopterele comerciale din SUA însumează anual aproximativ 3 milioane de ore de zbor. S-au înregistrat 0,77 accidente mortale la 100.000 de ore de zbor, în medie, din 2018 până în 2022. În comparație, aviația generală, care se referă la aeronave mici cu aripă fixă ​​și nu la avioane cu reacţie, a înregistrat, în medie, 0,88 accidente mortale la 100.000 de ore de zbor în aceeași perioadă.

În calitate de inginer aeronautic specializat în aeronave și director al unui centru național de excelență al zborului pe verticală, am remarcat eforturile academice, guvernamentale și din industrie de îmbunătățire a siguranței elicopterelor. Tehnologia și instruirea sunt utilizate intens pentru a face elicopterele cât mai sigure posibil.

Lungul drum spre siguranţă

Aeronavele cu aripi rotative au fost dezvoltate, pentru prima dată, cu peste un secol în urmă. Primul care a intrat în producția de masă a fost autogirul, dezvoltat în 1923 de Juan de la Cierva, în Spania.

Elicea autoportantă a evitat pericolele blocării, care a distrus atât de multe avioane cu aripă fixă în acea epocă. Blocarea este atunci când unghiul aripilor unui avion în raport cu fluxul de aer este prea mare, ceea ce face ca aeronava să piardă portanța.

În 15 ani, primele elicoptere adevărate cu rotoare motorizate – capabile să plutească, să zboare cu viteză redusă și să aterizeze în siguranță în caz de defecțiune a motorului – au apărut atât în ​​Europa, cât și în Statele Unite. Producția militară și comercială, la scară largă, a început doar câțiva ani mai târziu, în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.

Operațiunile de astăzi cu elicopterul se axează pe trei direcţii principale: proiectare-testare-fabricare, echipaje de zbor bine pregătite și practici de întreținere amănunțite.

Tehnologia avansată joacă un rol vital în fiecare dintre acești 3 piloni ai siguranței elicopterelor.

Principii fundamentele de siguranță

Siguranța elicopterului începe odată cu capacitatea fundamentală a rotoarelor cu diametru mare de a se roti automat în cazul defecțiunii motorului. Cu motorul oprit, rotoarele se rotesc liber, încetinind coborârea elicopterului și permițând aterizarea controlată ca o parașută. Sistemele de propulsie fiabile (motoare, cutii de viteze și arbori de transmisie), palele cu durată lungă de viață și fuzelajele cu vibrații reduse au deschis, de asemenea, calea pentru zboruri mai sigure.

În plus, pilotul automat avansat, zborul asistat de computer, radarul pentru evitarea terenului și sistemele de dezghețare pentru palelor rotorului, care permit zborul în orice condiţii de vreme, se regăsesc pe elicopterele moderne.

Decenii de cercetare de bază și aplicată desfășurate în laboratoare universitare, guvernamentale și industriale au produs multe tehnologii avansate. Elicopterele de astăzi au de obicei sisteme de evitare a coliziunilor bazate pe radar și lidar (altimetria laser), baze de date cuprinzătoare de cartografiere digitală a terenului și comenzi adaptive care îl ajută pe pilot să înţeleagă cum se comportă aeronava în funcție de condițiile de zbor și de caracteristicile acesteia, cum ar fi sarcina utilă.

Elicopterele necesită pregătire specializată pentru piloți. Aceştia se antrenează adesea pe aeronave cu aripă fixă ​​înainte de a trece la vehicule cu aripă rotativă. Piloții petrec multe ore suplimentare sau chiar ani de instruire în zbor pentru a obține o licență de elicopter.

Un pilot britanic se antrenează într-un simulator de elicopter. Credit: CC BY-NC-ND

Elicopterele au, în mod inerent, mai multe piese în mișcare decât aeronavele cu aripă fixă, ceea ce face ca proiectarea atentă a rulmenților, cutiilor de viteze, amortizoarelor, sistemelor de lubrifiere și a altor componente mecanice să fie critică. Ca și în cazul piloților, mecanicii elicopterelor au nevoie de ore suplimentare de pregătire și abilități specifice.

Într-adevăr, pentru unele misiuni militare și de salvare complexe, mecanicii zboară ca membri integranți ai echipajului de zbor. Acești mecanici de zbor monitorizează îndeaproape sistemele critice pe baza unor senzori de temperatură, vibrații, zgomot şi chiar pot depana și repara multe probleme mecanice, electrice și digitale care apar.

Senzorii avansaţi și software-ul de calculator fac întreținerea elicopterelor mai rapidă și mai minuțioasă. În plus, metodele avansate de proiectare și producţie pentru materiale compozite robuste și polimeri flexibili specializați au îmbunătățit radical durabilitatea componentelor dinamice, cum ar fi paletele și rotoarele.

Riscurile rămân

Chiar și cu o proiectare, instruire și tehnologie avansate se întâmplă accidente. Marea majoritate implică un lanț complex de evenimente. Eroarea pilotului sau defecţiunea mecanică, asociate de obicei unor circumstanțe neobișnuite, sunt cauza principală a multor accidente.

Vremea rea ​este şi ea o cauză a accidentelor. Multe operațiuni de zbor esențiale, cum ar fi în misiunile de căutare și salvare, stingerea incendiilor și transportul militar au loc în medii nisipoase, înzăpezite, cu fum sau furtunoase. Aceste condiții la limită măresc factorul de risc, în ciuda celor mai bune tehnologii și programe de formare. Chiar și exercițiile intense de antrenament pentru aceste misiuni pot fi, în mod inerent, mai periculoase decât zborul standard.

Tehnologii avansate

Noile tehnologii continuă să îmbunătățească siguranța zborului în aceste condiții dificile. Ele includ sisteme de degivrare sau antigivrare mai eficiente, fiabile și cu putere mai mică, modele îmbunătățite de prognoză a vremii și chiar sisteme de detectare a norilor de gheață la bord.

Cercetătorii dezvoltă sisteme experte activate de inteligența artificială care îi ajută pe piloți să decidă când și dacă este sigur să zboare.

Mă aștept ca tehnologiile avansate să permită o îmbunătăţire a statisticilor de fiabilitate și siguranță, iar costurile de operare să scadă, deoarece mii de ingineri aerospațiali din întreaga lume aduc îmbunătățiri care salvează vieți, economisesc timp și măresc securitatea acestor aeronave remarcabile.

Traducere după Flying in helicopters is safer than you might think – an aerospace engineer explains the technology and training that make it so