CV / MV-22B rototori võttis USA merejalavägi vastu 2007. aastal. See on ainus täna kasutusel olev lennuk, mis tõuseb ja maandub vertikaalselt ning millel on suur horisontaalne lennukiirus.
Kopterid on alates nende kasutuselevõtmisest Prantsuse armees ja õhujõududes aastatel 1954–1962 Alžeeriaga peetud sõjas lisanud sõjaliste operatsioonide kontseptsioonile uue mõõtme
Kopterite kasutamine vertikaalse manöövri toetamiseks võimaldab lahinguüksusi toimetada olenemata geograafilistest takistustest kohta, kus vastane võib kõige vähem oodata. See avab uusi võimalusi sõjapidamiseks. Alates Alžeeria konfliktist on tehnoloogia areng ja helikopteri disaini pidev täiustamine suurendanud selle võimalusi, eelkõige kasulikku koormust ja tõstejõudu. Kaasaegsete keskmise ja raske mitmeotstarbeliste helikopterite maksimaalne kiirus ja ulatus on aga tõenäoliselt jõudnud oma ülempiirini.
Näiteks Boeingu mitmeotstarbeliste transpordikopterite perekonna CH-47 Chinook uusima mudeli F tippkiirus on 315 km / h ja lennuulatus 370 km. CH-47F-le järgneb Vene kopter Mi-35M maksimaalse kiirusega 310 km / h ja lennuulatusega 460 km. AgustaWestland / Finmeccanica keskmise helikopteri AW-101 maksimaalne kiirus on 309 km / h, sama ettevõtte uue põlvkonna AW-139M helikopteril aga 306 km / h. Nagu näete sellest maksimaalsete kiiruste loendist, ei suuda kõik kaasaegsed helikopterid saavutada kiirust veidi üle 300 km / h.
Reisikiirus on oluline, sest see mõjutab lahinguülesande täitmisel õhusõiduki "pööret". Mida kiiremini helikopter lendab, seda kiiremini jõuab see oma eesmärgini ja seda kiiremini saab ta tagasi tulla, et lisajõude ja -varusid peale võtta ja kohale toimetada. Õhutõrje edukaks toimimiseks on oluline maavägede kiire kogumine. Seega on õhusõiduki võime teatud aja jooksul lennata rohkem väljumisi. Suurel kiirusel lendamine suurendab ka ellujäämisvõimet, vähendades aega, mil õhusõiduk maapinnal vaenlase vaatlejate ja laskuritega kokku puutub.
Samuti on soovitav suurendada sõiduulatust, kuigi see on peamiselt seotud kütuse kättesaadavusega. Varem on erilist tähelepanu pööratud sõiduulatuse suurendamisele, mis on otseselt seotud kütusepaakide mahutavusega. Keskmised ja rasked helikopterid, näiteks Mi-26, mille lennuulatus on 800 km, ja Sikorsky CH-53E, mille vahemaa on 999 km, vajavad täpselt seda vahemikku, et sooritada mitmeid lende ilma tankimiseta. Samal ajal võimaldavad tankimisvardad, mis on paigaldatud lennukitele nagu helikopter CH-53E või erioperatsioonide helikopter MH-60G / U Blackhawk, võimaldada sooritada pikamaaülesandeid sügaval vaenlase joonte taga. Vahemik ja reisikiirus on aga praktilise töö tähenduse seisukohast tihedalt seotud. Kuigi õhusõiduki lennuulatus võib sadu meremiile jõuda maandumispiirkonda, on vaja arvestada tagasilennu ja sellele kuluva ajaga, sest see võib kaasa tuua maandumisjõu aja pikenemise. üles ehitama. Sellisel juhul ei suuda ta lennuaja pikenemise tõttu kiiresti täita selliseid ülesandeid nagu "edasi -tagasi". See tähendab, et pikamaa võimalikult tõhusaks kasutamiseks peab lennuk taas kiiremini lendama.
Pöörlevad kruvid
Hoolimata esialgsetest raskustest ja skeptikute kriitikast, muutis Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey rotrotor, mis alustas tööd 1981. aastal vertikaalse õhkutõusmise / maandumise eksperimentaalse (JVX) ühisprojekti raames, vertikaaltõstukiga toimingute kontseptsiooni sõidukid. Seda rototorit kasutati esmakordselt USA merejalaväe poolt 2007. aastal ja USA õhujõudude erivägede poolt 2009. aastal. Seda rototti kasutatakse praegu mitte ainult lahingutes (sekkumised Iraagis ja Afganistanis), vaid ka humanitaar- ja katastroofiabi missioonidel, näiteks tema abi. pärast taifuuni Haiyart, mis laastas Filipiinide osi 2013. Eelkõige nägid merejalaväelased rototroonil MV-22B lahendust probleemile, mis on seotud vägede kohaletoimetamisega laevadelt, mis asuvad kaugemal kui silmapiir. Seda missiooni täitis varem raskeveokopter CH-46E Sea Knight, kuid lennuaeg oli lubamatu. Sellel helikopteril kulus maandumisjõudude vajaliku kontingendi ülesehitamiseks üsna kaua aega, samal ajal kui see tegi mitu lendu, piiratud arv vägesid jäi haavatavaks.
MV-22B rototori unikaalsed omadused ja võimalused on suunatud selliste probleemide lahendamisele. See võib startida vertikaalselt kahepaiksete ründelaevade juurest, kuid tasapinnale üle minnes ja mootorid alla keerates võib see lennata kiirusega 500 km / h. See on rohkem kui kahekordne CH-46E kiirus, mis tähendab üle poole lennuajast samasse maandumispiirkonda. Lisaks suurendab 722 km pikkune lennuraadius ja suurem kandevõime 9070 kg kabiinis ja 6800 kg vedrustusel veelgi selle tõhusust. MV-22B-ga saadud praktilised kogemused on suurendanud huvi tiltrotorite kui lennukitüübi vastu ja parandanud järgmise põlvkonna rototori väljavaateid. See kehtib eriti selle kohta, et CV / MV-22B kasutab tegelikult tehnoloogiaid, materjale ja protsesse eelmise sajandi 70ndate aastate arendamiseks ja tootmiseks, mis on kahtlemata viimase kolme aastakümne jooksul märkimisväärselt edasi arenenud.
Bell-Boeing tugineb CV / MV-22B kogemusele paljutõotava rotorlennuki V-280 Valor väljatöötamisel ning hõlmab uusimaid tehnoloogiaid, materjale ja tootmisprotsesse, et luua täiustatud rotorlennuk.
Sikorsky S-97 helikopteri puhul kasutati skeemi, kus olid kaks vastassuunas pöörlevat pearootorit ja sabatõukur. See võimaldas mitte ainult saada suuri kiirusi, vaid ka võimalust külgsuunas ja isegi tagasi lennata.
Paljulubavad arengud
Nagu eespool märgitud, töötab lennundustööstus helikopterite maksimaalse kiirusepiirangu ületamiseks. Kiiruse suurendamise probleem on osaliselt seotud elemendiga, mis võimaldab helikopteril vertikaalselt lennata - ülemiste rootoritega. Lahendamist vajavad probleemid olid seotud sõukruvide ja kere aerodünaamilise tõmbega, õhkpuhke eemaldamisega labadelt, vastupidise õhuvooluga ja õhu kokkusurutavusega. Nende probleemide tehniliste peensuste arutamine võib võtta mitu lehekülge, kuid üks on selge - need tuleb ühel või teisel viisil lahendada, et muuta kopteri lennu dünaamikat. Disainerid püüavad neid probleeme lahendada, minnes eri suundades ja "käperdades" seal vastuseid.
Näiteks võttis Bell Helicopter tõestatud CV / MV-22B pöörleva propelleri kontseptsiooni ja kohandas seda oma V280 Valor rototori projekti jaoks. Täiustatud pöörlevate propellerisüsteemide äriarendusdirektori Steve Matia sõnul: „V-280 disain ja tootmine põhinevad CV / MV-22B rototori kogemustel ja katsetustel, rakendades samal ajal kõige arenenumat disaini ja arendust. tehnoloogiaid. Nagu ta selgitas, on üks huvitavamaid lahendusi rakendatud V-280 tšellis. Tiltrotor CV / MV-22B pöörab kogu tšilli. Uuel V-280-l pöörlevad ainult propellerid ja käigukastid, samas kui mootor ja mootor jäävad seisma. See võimaldab ohutut maandumist ja maandumist, kuna mootori korpus ei häiri maandumist ning vähendab ka hooldusnõudeid. Rototor V-280, mis on mõeldud erinevate ülesannete täitmiseks, on väiksem kui CV / MV-22B. Selle ristluskiirus on 520 km / h, lahinguulatus üle 930 km, see suudab hõljuda 1828 meetri kõrgusel ja lennata temperatuuril 32 ° C täieliku lahingukoormusega, ületades samas olemasoleva helikopterid juhitavuses. Koos Lockheed-Martiniga pakub Bell helikopteriprogrammi FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration) jaoks rototrot V-280. Ettevõtted on planeerinud oma V-280 rototori esimese lennu augustiks 2017.
Tänu tõukur-sabarootori ja kahe talaga sabauimede kasutamisele on S-97 juba märgatavalt vaiksem kui traditsioonilised helikopterid. Kui suurt kiirust pole vaja, kuid on vaja halba nähtavust, muudab tõukurkruvi selle peaaegu vaikseks
Airbusi helikopterite paljulubaval helikopteril X3 on lühikesed tiivad, mis tekitavad tõusu kiirusel üle 80 sõlme, ja kaks turbopropellermootorit edasiliikumiseks. Piloodid räägivad Airbusi helikopteri lennukite juhitavusest positiivselt
X2
Vahepeal on Sikorsky ja Boeing teinud koostööd FVL JMR-TD programmiga, et pakkuda SB-1 Defiant helikopterit. Nad teevad ettepaneku võtta Sikorsky X2 projekt koos vastassuunas pöörlevate koaksiaalsete sõukruvide ja tõukuva propelleriga uue, kuni 13636 kg kaaluva lennuki aluseks. Sellel Sikorsky-Boeingi lähenemisel on eeliseid, sest 2720 kg kaaluv X2 tehnoloogia demonstraator lendas 2010. aastal mitmeid katselende, mille käigus saavutas rekordilise kiiruse 463 km / h. 2015. aastal esitles Sikorsky oma S-97 Raider prototüüpi-kerget taktikalist mitmeotstarbelist helikopterit, mis kaalub umbes 5000 kg.
Sikorsky ja Boeing SB-1 Defiant helikopteri projekt
Chris Van Buyten, Sikorsky innovatsiooniprojektide asepresident, kes juhib projekti: „Koaksiaalhelikopteriga kaugemale ja kiiremini lendamine on kindlasti põhinõue. Oma projektiga S-97 tahame aga tutvustada järgmise põlvkonna rootorlaevu, mis suudavad kõigis jõudlusparameetrites edestada traditsioonilisi helikoptereid, eriti madalatel kiirustel ja hõljumisel. X2 koaksiaalseadme saladus on see, et vastassuunas pöörlevad peamised propellerid võimaldavad tõsta ja edasi lennata ilma sabarootorita. Üle 150 sõlme (277,8 km / h) tagab tõukejõu tõukejõu propeller, nii et peamised propellerid teevad seda, mida nad kõige paremini oskavad - tõstavad.” Van Buyten jätkas spekuleerimist, et lennukid S-97 ja SB-1 "muudavad radikaalselt seda, kuidas sõjaväepiloodid praegu helikopteritega lendavad ja võitlevad". Selleks ajaks, kui Sikorsky ja Boeingi meeskond 2017. aastal oma SB-1 õhku tõusevad, on Sikorskil vähem kui 10 aasta jooksul kolmas eksperimentaalne X2, mis võib lõpuks kinnitada projekti loomupärast mastaapsust UH keskmise mitmeotstarbelise helikopteri suurusele. -60 Black Hawk.
Sikorsky X2 projekt
Programmi FVL JMR-TD eesmärk on välja töötada ja kasutusele võtta õhusõiduk, mille jõudlus ja võimalused on oluliselt paranenud ning mis on võimeline täitma mitmesuguseid ülesandeid, alates luurest ja rünnakust kuni vägede ja kauba vedamiseni.
Hübriidprojektid
Airbusi helikopterid (endine Eurocopter) kasutavad tulevikukindlate helikopterite väljatöötamisel hübriidset lähenemist, kasutades traditsiooniliste lennukite mõningaid olulisi elemente, näiteks lühikesi ristkülikukujulisi tiibu. Selline lahendus võimaldas märkimisväärselt suurendada lennukiirust, mida demonstreeris 2012. aastal X3 tehnoloogia demonstraatori katselend, mis saavutas kiiruse 255 sõlme (472 km / h) (üle X2 kiirusrekordi). Projekt X3 ühendab ülemise rootori tõstmiseks ja hõljumiseks ning lühikesed tiivad koos neile paigaldatud turbopropellermootoritega, pakkudes edasiliikumiseks tõukejõudu (seetõttu kasutatakse siin mõistet "hübriid"). Sellel ei ole tagumist rootorit, vaid selle asemel on horisontaalne stabilisaator, mille mõlemas otsas on vertikaalsed sabastabilisaatorid. Edasi lendades kiirusega üle 80 sõlme (148 km / h) hakkavad tiivad lisatõsteid tekitama ja suurel kiirusel tagavad selle õhusõiduki jaoks peaaegu kogu tõste.
Airbus pole veel avalikustanud oma plaane uue sõjalennuki jaoks, kasutades X3 projekti demonstreeritud lähenemisviisi. Ettevõtte pressiesindaja pakkus aga välja, et paljud praegused helikopterid võiksid need disainilahendused sisaldada. Kuna X3 projekt põhineb Airbusi helikopterite kerge universaalse helikopteri AS-365N3 Dauphin sügavalt moderniseeritud kerel, tundub see täiesti võimalik. X3 näidati USA sõjaväele, kuid lõpuks ei pääsenud ta FVL JMR-TD programmi. Airbus on teatanud oma kavatsusest keskenduda otsingu- ja päästeülesannetele ning jätkab tööd X3 -projektil põhineva lennuki kallal, mis võiks 2019. aastal õhku tõusta.
RACHEL
Vene helikopterid teatasid 2009. aastal, et arendavad välja paljulubavat kiiret aerodünaamilist helikopterit koos sissetõmmatava telikuga ja SLES (Stall Local Elimination System) süsteemi patenteeritud rakendust pearootori konstruktsioonis. Ettevõtte teatel saab Mi-X1 reisikiiruseks 475 km / h ja tippkiiruseks kuni 520 km / h. 2015. aasta augustis Moskvas toimunud õhunäitusel MAKS esines V. I. Mil näitas kiirhelikopterina reklaamitud RACHELi (Vene täiustatud kommertshelikopter) demonstratsiooni. Kopter võib pardale võtta kuni 24 reisijat või 2,5 tonni kaupa ja transportida seda maksimaalse kiirusega 500 km / h kuni 900 km kaugusele. Holding teatas, et katselennud algavad detsembris ja masstootmine 2022. aastal. 2015. aasta detsembris esitleti avalikkusele sügavalt moderniseeritud Mi-24K koos uute kõverate rootorilabadega. Selle arengu eesmärk on vähendada aerodünaamilist takistust, suurendada helikopterilendu stabiilsust ja kiirust. Ettevõte loodab, et katselennuki maksimaalne kiirus tõuseb 333 km / h -lt 400 km / h -le. Ettevõtte sõnul suurendab see kiirust 30 protsenti, kui on võimalik varustada teine lennuk kõverate labadega.
Paljutõotava kiirhelikopteri RACHEL Venemaa projekt
X-PLAAN
Väike Ameerika ettevõte AMV töötab välja oma projekti kiirele vertikaalsele stardilaevale, mille tiivikud asuvad selle lühikestel tiibadel. Prototüübid vihjavad selgelt VTOL (vertikaalne õhkutõusmine ja maandumine) sõiduki ja kiirhelikopteri kombinatsioonile. AMV on käivitanud oma X-PLANE demo ja eeldab, et selle AMV-211 saavutab tippkiiruse 483 km / h, reisikiiruse 402 km / h ja vahemiku 1110 km. Kuigi ettevõte esitas oma ettepaneku programmi FVL JMR-TD kohta, ei valitud tema projekti välja ning projekti X-PLANE ei peatatud ja selle arendamine jätkub.
AMV X-PLANE kontseptsioon
Kontrollitud veojõud
Teine kiirhelikopteritööstuse kandidaat kasutab Piasecki Aircraft patenteeritud Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) disaini koos põhitiibadega. Eksperimentaalne kahemootoriline nelja labaga X-49 Speed Hawk startis esimest korda 2007. aastal ja saavutas kiiruse 268 km / h. See mudel põhines Sikorsky SH-60F Seahawk tekil baseeruva allveelaevade vastase helikopteri kerel. Algselt rahastas tööd USA merevägi ja seejärel USA armee, et näidata võimalusi olemasolevate helikopterite kiiruse suurendamiseks 360 km / h. Seda projekti ei valitud FVL JMR-TD programmi.
Piasecki õhusõidukite projekt, mis põhineb Sikorsky SH-60F Seahawk teki allveelaevadevastasel helikopteril
SB-1 on projekti Sikorsky S-97 edasiarendus ja see on veel üks kandidaat FVL JMR-TD programmis, mille eesmärk on rahuldada vajadus keskmise mitmeotstarbelise helikopteri järele.
Põhjus valitseb
Mitme riigi sõjaväelased, sealhulgas USA ja NATO sõjaväed, seisavad järgmisel kümnendil silmitsi oma helikopteripargi vananemise probleemiga. Paljud tänapäeva helikopterid võeti kasutusele 1980ndatel ja nende kasutusiga on juba 30 aasta lähedal. Näiteks hakkasid lahingukopterid McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache vägesid varustama 1986. aastal ja neil on vaatamata mitmetele parandustele sisuliselt samad lennuomadused. Perekond UH-60 on veelgi vanem, esimesed helikopterid tarniti 1974. aastal. Uuematel helikopteritel UH-60M on lendjuhtmete juhtimissüsteemid, ühine arhitektuur, uus võimas ja usaldusväärne mootor, kuid kiirus jääb samaks. Programmi FVL JMR-TD esimene ülesanne on suure tõenäosusega UH-60 seeria helikopterite väljavahetamine, mis selgitab talle pakutavate kajutite konstruktsioonide sarnasust.
Seega püüavad sõjaväeoperaatorid paratamatult oma lennukeid välja vahetada. Ja siin seisavad nad silmitsi küsimusega, kas säilitada tõestatud disainilahendused, ehkki kaasata digitaalne elektroonika ja avioonika, lendavad juhtmed ja komposiitmaterjalid, või liikuda projektide poole, mis pakuvad uut võimalust. Teine küsimus on võimalus töötada välja universaalne anum, mis suudaks täita mitmesuguseid ülesandeid. USA sõjavägi soovis esialgu maksimaalselt kolme lennukit kõigi kavandatud ülesannete täitmiseks. See idee on mitu korda muutunud ja siiani on nad lahendanud kolm projekti: helikopter Light Scout (opereerimine alates 2030. aastast), meedium Medium-Light, universaalne / ründekopter, mis alustas tegevust alates 2028. aastast ja lõpuks raskeveoste transport, mille tegevus algab 2035. Lisaks loodab USA armee projekti "Ultra" elluviimisele, mis peaks toimuma 2025. aastal. See on uus vertikaalne stardisõiduk, mille omadused sarnanevad turbopropellermootoriga transpordilennukite omadele, nagu Lockheed Martin C-130J või Airbus A400M. Kuid kui otsustada USA kaitseministeeriumis 2016. aasta jaanuaris peetud maavõitluse ja taktikaliste lahingusüsteemide osakonna direktori asetäitja Jose Gonzalese briifingu tulemuste põhjal, tundub kõik jälle muutuvat. Soovitatakse kategoriseerida pigem vajalike võimete kui kaalu alusel. Neid uusi kategooriaid pole veel välja kuulutatud.
Isegi ilma Ultra -variandita pole sellel uute lennukite kontseptsioonil mitte ainult tehnilisi probleeme, vaid see võib mõjutada ka USA õhujõudude praegust positsiooni - koos oma ambitsioonide ja tähtaegadega. Tõenäoliselt võivad tööülesandest lähtudes olla mõned projektid erinevate ülesannete täitmisel teistele eelistatumad. Põhiküsimuseks jääb sellise programmi proportsionaalne rahastamine ja see, kuidas see võib mõjutada armee teisi kaasajastamisprojekte.
Lenda edasi
CV / MV-22B rototori kasutuskogemus paljastab selle lennuki eelised ja näitab uusi võimalusi selle ainulaadsete võimaluste kasutamiseks. Sellele kogemusele tuginedes on USA erioperatsioonide vägede USSOCOM juhtkond juba avaldanud huvi suurendada CV / MV-22B rototoride arvu esialgsete nõuete osas. Piisav X3 projekti kogemus FVL JMR-TD programmi raames näitab suure kiiruse, suurema manööverdusvõime ja suurema lennuulatuse saavutamise reaalsust. Praegu on küsimus kiirhelikopterite elujõulisuse, laiendatavuse ja kohanemisvõime ning nende maksumuse kindlaksmääramises, mis võimaldab neil täita kõiki lahinguülesandeid. Kiirhelikopterid on silmapiiril, kuid kui kiiresti ja millisel kujul, pole veel teada.
