Estudio del aterrizaje en autorotación de un helicóptero tras un fallo de motor basado en un modelo dinámico de cuerpo rígido de seis grados de libertad

Este trabajo se centra en la predicción de las operaciones seguras de aterrizaje en autorotación de un helicóptero tras un fallo de motor. El procedimiento de aterrizaje en autorrotación se formula como un problema de control óptimo no lineal basado en un modelo dinámico de vuelo de cuerpo rígido aumentado de seis grados de libertad. En primer lugar, se seleccionan adecuadamente la función de costes y las restricciones. A continuación, se emplea el enfoque de transcripción directa para resolver el problema de control óptimo. Para un helicóptero UH-60, las soluciones óptimas con el modelo de cuerpo rígido se comparan con las obtenidas utilizando un modelo bidimensional de masa puntual. Se encuentra que las soluciones óptimas usando los dos modelos diferentes muestran una concordancia razonablemente buena, y además las soluciones óptimas usando el modelo de cuerpo rígido involucran las historias de tiempo de las tasas y actitudes angulares, la velocidad y posición lateral, así como los controles de cabeceo. Por último, se proponen formulaciones de control óptimas con diferentes funciones de coste para tener en cuenta el retardo de 1 s y la velocidad mínima de aterrizaje. Las estrategias de control y las trayectorias calculadas son realistas.