Hiina näituselt Airshow China 2012 tuleb jätkuvalt uusi uudiseid. Näitusel esitletud viimastest uudistest on kõige huvitavam Hiina uus helikopteriprojekt. Nagu näha rootorlaeva konstruktsioonist, mis sai koodnime Avant-Courier, loodi selle esikohale maksimaalne lennukiirus. Sellest annavad tunnistust "lakkunud" kere, rootori rummude ümbrised, samuti kaks väikest tiiba, millel on mootoriküüned ja propellerid. Seni olid sellise välimusega ainult helikopterid, mis olid mõeldud suure lennukiiruse arendamiseks. Hiina avant-kulleri välimus näitab, et Hiina on helikopterivõistlusega liitunud.
Skeemi, mida hiinlased kasutavad kodumaises tehnoloogias, nimetatakse terminiks "rootorlaev". See tähendab, et lennukil on eraldi pearootor, mis hoiab lennukit õhus, ja eraldi süsteem horisontaalse tõukejõu loomiseks. Sellise skeemi peamine eelis seisneb selles, et puudub vajadus välja töötada ja toota keerdplaadiga keerukat hülsi. Lisaks muutub horisontaalne tõukejõud rootori asemel eraldi süsteemi "vastutuseks" ja selle tagajärjel tarbitakse mootori võimsust tõhusamalt, mis võimaldab saavutada palju suuremaid lennukiirusi. Kõik helikopteri eelised, näiteks võimalus hõljuda ja õhku tõusta / maanduda väikestel aladel, on täielikult säilinud. Kuni teatud ajani võistlesid rootorlaevad peaaegu võrdsetel tingimustel helikopteritega õiguse eest saada vertikaalsete õhkutõusmislennukite põhiklassiks, kuid mitmel põhjusel - eelkõige suhteliselt keeruka ülekande tõttu - nad kaotasid. Sellest hoolimata jätkus rootorlaevade arendamine, kuigi arvuliselt ei suuda nad helikopteritega konkureerida.
Fairey Rotodyne
Üks esimesi rootorlaevade projekte, millel oli head väljavaated praktiliseks kasutamiseks, oli viiekümnendate keskel loodud inglane Fairey Rotodyne. Selle projekti eesmärk oli toota paljulubavaid mitmeotstarbelisi (peamiselt transpordilennukeid), mis on võimelised kandma kasulikku koormust suuremal kiirusel kui toonased helikopterid. Samas jäi kiiruse poolest vajalik aparatuur olemasolevatest lennukitest halvemaks, kuid ei nõudnud suuri õhkutõusmis- ja maandumiskohti. Pärast väikest mõtisklust tulevase masina välimuse üle meenutasid haldjasfirma insenerid vana ideed eraldi pea- ja eraldi tõmbekruvidega. Uurimis- ja arendustöö tulemusena valmis 1957. aastal Rotodyne masina esimene prototüüp. Ta oli midagi, mis ühendab endas helikopteri ja lennuki omadused. Sigarikujulise kere ülemisse ossa paigaldati sõukruvi. Sõiduki külgedel oli kaks tiiba, kummalgi nael. Kere kere sabaosas oli stabilisaator kahe kiilipesuriga.
Rotodaini elektrijaam pakub erilist huvi. Seadmel oli lausa kuus mootorit. Kaks esimest neist on Napier Eland NE1.7 turbopropeller, võimsusega 2800 hj. - paigutatud tiiva mootorimootoritele. Oma käigukastide kaudu keerasid nad tõmbekruvisid. Pearootor keerutati nelja meie enda disainitud miniatuurse reaktiivmootori (üks kummalgi tera) abil. Turbopropellerimootoritele paigaldati õhuvoolusüsteem, mis sisenes mootoritesse labadel, kus see segati kütusega. Põlenud segu pani rootori pöörlema. Selline süsteem oli lennutehnoloogia jaoks üsna keeruline ja ebatavaline, kuid propelleri reaktiivmootori kasutamine võimaldas lihtsustada kogu Rotodyne'i konstruktsiooni, kuna puudus vajadus sabarootori järele, et vastu panna reaktiivmomendile. pearootor. Lisaks nägi Rotodine'i elektrijaam ette pearootori ajami väljalülitamise võimaluse, misjärel võis seade lennata nagu autogüro ja kulutada kogu mootori võimsuse horisontaalsele tõukejõule. Saadud rootorlaev Rotodyne oli kindlate mõõtmetega: rootori läbimõõt 27,5 meetrit, kogupikkus ligi 18 meetrit ja kuivmass 7200 kilogrammi. Esialgu töötati välja ainult reisijateveo võimalus. Seadme salong mahutas pagasiga kuni nelikümmend inimest. Maksimaalse koormuse korral jäi Rotodine'i stardimass veidi alla viisteist tonni.
6. novembril 1957 startis rootorlaeva esimene prototüüp. Esimeste "õhu kaudu" lendude käigus kontrolliti juhitavust veel kord: tõsiasi on see, et pöördumiskontrolli ei teostatud mitte sabarootori tõukejõuga, mida seal polnud, vaid eraldi tõmbetrosside sammu muutus. Juba esimesed lennud näitasid sellise süsteemi elujõulisust. Testimise esimese etapi lõpuni saavutas Rotodine kiiruse 250 km / h ja kõrguse 2100 meetrit. Samal ajal toimusid kõik lennud ilma pearootori mootorite väljalülitamiseta ja ilma tõmbavate propellerite kasutamiseta. 1958. aasta kevadel algas katsetuste teine etapp, mille käigus hakkasid rootormasinad lülituma automaatrežiimile ja lendama turbopropellermootorite abil. 1959. aasta alguses püstitas Fairey Rotodyne rootorlaevade kiiruse rekordi. Suletud 100-kilomeetrisel marsruudil kiirenes see 307 km / h. See oli ligi 80 kilomeetrit tunnis kiirem kui eelmine helikopterirekord. Samas näitasid arvutused, et disaini muutmata on Rotodyne võimeline saavutama riba 400 km / h.
Rotodyne'i näidati avalikkusele esmakordselt 1958. aasta Farnborough lennunäitusel, kus selle ebatavaline disain äratas kohe suurt tähelepanu. Kuid lisaks uudishimulikele "tavakülastajatele" on nende vastu huvitatud ka potentsiaalsed kliendid. Juba enne testide lõppu avaldasid mitmed suured lennuettevõtjad soovi sellist varustust saada ning Kanada ettevõte Okanagan Helicopters (nüüd CHC Helicopters), ootamata salongi lõppu, sõlmis eellepingu tarnimiseks. vähemalt üks uus rootorlaev. Veelgi enam, isegi Pentagon ja Suurbritannia kuninglikud õhujõud hakkasid paljulubava masina vastu huvi tundma. Paljud kliendid soovisid aga saada suurema kandevõimega autot. Ettevõtte "Fairy" majandusteadlaste arvutused töö alguses näitasid, et rahaliselt oleks kõige tõhusam rootorlaeva versioon, mis on võimeline vedama 60-65 reisijat. Mitmed laevandusettevõtted nõudsid 65 kohta. Projekti ümberkujundamine nõudis kindlaid rahalisi investeeringuid - umbes 8-10 miljonit naela. Selle tõttu sattus Rotodyne'i projekt viiekümnendate lõpus väga ebamugavasse olukorda. Potentsiaalsed kliendid ei soovinud projekteerimistööde eest maksta ja Fairey Aviationil puudusid oma vahendid.
Lisaks oma probleemidele Rotodine'i projekti rahastamisel said löögi Briti valitsuse plaanid. Vähendatud valitsuse tellimused sundisid Fairy Aviationit saama Westlandi osaks ja viimane ei plaaninud oma Rotodyne programmi arendada. Paljutõotava rootorlaeva rahastamine oli ebapiisav, mistõttu testimine viibis. Seetõttu loobus enamik laevandusettevõtteid oma plaanidest. Aastal 1962, hoolimata esialgsetest plaanidest alustada masstootmist, tühistati Rotodyne projekt. Huvitav ja julge lennuk ei saanud hakkama bürokraatia, finantsprobleemide ja ärimeeste usaldamatusega.
Kamov Ka-22
Peaaegu samaaegselt inglise Rotodine'i loomisega algas meie riigis mõnevõrra sarnane projekt. Pigem langes ligikaudu kokku vaid põhilise projekteerimistöö ajastus ning mõlema projekti ideed ilmusid neljakümnendate lõpus. Esimene praktiliseks kasutamiseks sobivate omadustega Nõukogude rootorlaev kasvas välja ideest kopterit lennukiga vedada. Sellisel juhul võib pukseeritav sõiduk lülituda autorotaatrežiimile ja säästa palju kütust. Lingi "lennuk-helikopter" praktiline rakendamine ei tundunud aga eriti mugav. Otsustati välja töötada lennuk, mis suudaks ühendada olemasolevate tüüpide kõik positiivsed omadused.
1952. aasta maiks sai disainibüroo N. I. Kamova lõpetas tulevase rootorlaeva Ka-22 eelprojekti. Juba varases staadiumis tehti ettepanek teha lennuk kahekordseks kruviks, rootorite põikisuunas. Lisaks lennukikere konstruktsiooni suhtelisele lihtsusele võimaldas see käigukasti oluliselt lihtsustada: pearootorite all asuvates naelsterrites asuvad mootorid võivad samaaegselt vedada tõmbejõuga propellereid. Tegelikult oli ülekande kõige raskem osa sünkroniseerimismehhanism, mis tagas mõlema rootori samaaegse pöörlemise ja ühe mootori seiskumise korral jagas ülejäänud võimsuse. Samal ajal peeti Ka-22 skeemi toona massiliseks kasutamiseks täiesti sobimatuks. Kõik eelmised põikikopterid kannatasid sama probleemi - tugeva vibratsiooni all. Siis ilmus arvamus, et konstruktsiooni vibratsioon on kruvide põikisuunalise paigutuse orgaaniline puudus.
Väärib märkimist, et paljulubaval projektil oli lisaks vibratsioonile ka mitmeid muid probleeme. Näiteks näitasid arvutused vajadust luua elektrijaam ja jõuülekanne, mis on võimelised töötama võimsusega umbes 12 tuhat hobujõudu. Samuti pidin kulutama palju aega kruvide uurimisele. Ligikaudu 400 km / h lennukiirusel ületas voolukiirus rootori labade otstes helikiirust, mis halvendas oluliselt nende omadusi. Sellest hoolimata tulid Kamovi disainibüroo disainerid ja TsAGI töötajad toime aerodünaamiliste ja inseneriprobleemidega. Kümme aastat pärast neid töid, N. I. Kamov kaitses doktoritööd, mis oli osaliselt seotud projektiga Ka-22. Vastavalt M. L. Mil, selle projekti jaoks oli vaja kohe anda tehnikateaduste doktorikraad.
Valmis projekt nägi välja selline. Ristkülikukujulise ristlõike kerele paigaldati sabaüksus stabilisaatorilt ja kiilult. Kere keskele paigaldati 23,8 meetrit ulatuv tiib, mille otstesse paigutati kaks mootori otsikut D-25VK mootoritele võimsusega 5500 hobujõudu. Nacelles asusid ka ülekandesüsteemid, mis jagasid voolu pea- ja kruvidele. Tühi Ka-22 kaalus ligi 26 tonni. Maksimaalne kandevõime ületas 16 tonni. Samal ajal võis rootorlaev mõnel juhul vedada mitte rohkem kui viis tonni kaupa - sel juhul saavutati vastuvõetav lennuulatus.
Esimene rootorlaeva Ka-22 prototüüp ehitati 1958. aastal, kuid pärast lennutestijaama viimist oli vaja mõningaid muudatusi teha. Nende tõttu toimus esimene lend alles 59. aasta keskel. Aasta lõpuks lisandusid helikopterilendudele lennumissioonid, mis hõlmasid tõmmatavate propellerite kaasamist. 29. aprillil 1960 lõppes esimene ringlend vahetult pärast starti. Piloot D. K. Efremov tundis mõni sekund pärast õhkutõusmist tugevat vibratsiooni ja oli sunnitud maanduma lennuvälja lähedal. Häda põhjuseks oli parema pearootori ühe laba naha eraldumine. Tulevikus katkestati Ka-22 katsetused pidevalt lühikeseks ajaks pidevate tehniliste puuduste ja täiustuste tõttu. 1961. aasta novembris püstitas aga uus rootorlaev maailmarekordi, tõstes 16485 kilogrammi lasti 2557 meetri kõrgusele.
Kõige tõsisem õnnetus Ka-22 katsetuste ajal juhtus 1962. aasta suve lõpus, kui Taškendi lennukitehasest Moskvasse toimetatud rootorlaeva prototüüp kukkus alla. Dzhusaly lennuväljale lähenedes kukkus lennuk külili ja kukkus maapinnale, mates selle alla seitse meeskonnaliiget. Õnnetuse põhjuseks oli parema pearootori sammu reguleeriva kaabli kinnitushülsi lahtiühendamine. Teine möödasõitnud rootorlaev saadeti kontrollimiseks ja ülevaatamiseks. Katsed jätkusid alles järgmise aasta kevadel. Lendude uus etapp vastavalt oma programmile kordas eelnevaid: esmalt õhkutõusmised rootorite abil ja seejärel katselennud "nagu lennuk". Viimaseid katseid peeti üldiselt edukaks, kuid rootorlaevad vajasid õhujõududes kasutamiseks siiski täpsustamist. Katsete ajal saavutas auto maksimaalse kiiruse 356 kilomeetrit tunnis. Lennukiiruse edasine tõus oli seotud teatava riskiga, kuid hinnanguliselt 400 km / h kiiruse võis siiski vallutada.
Sellest hoolimata polnud peenhäälestust vaja ning kiirus nelisada kilomeetrit tunnis jäi kättesaamatuks. Isegi 1963. aasta lõpus jäi projekt Ka-22 prototüüpide katsetamise etappi. Selleks ajaks läks tootmisse ja võeti kasutusele selle peamine konkurent, helikopter Mi-6. Ka-22 töötati algselt välja uue raskeveokite helikopteri alternatiivina. Valmis rootorlaeva projekteerimise ja katsetamise raskused mõjutasid lõpuks projekti ajastust, mis lõppkokkuvõttes lõpetas selle. Lennundussektori juhtkond ja kaitseministeerium kaotasid huvi keerulise ja pika projekti vastu 1964. aastal. Tööd Ka-22-ga peatati.
Lockheed ah-56 cheeyenne
Lockheed on alati olnud tuntud oma tipptasemel inseneriteaduse poolest. Sageli maksis uute ideede elluviimine kliendile suuri summasid või lõpetati tehniliste probleemide tõttu, kuid see peaaegu ei mõjutanud disainerite "innukust". Kuuekümnendatel proovisid "Lockheedi" töötajad end pöörlevate tiibadega masinate loomisel. Ütlematagi selge, et projekt osutus huvitavaks ja teatud määral julgeks? Tekkinud rootorlaev AH-56 Cheeyenne köidab siiani spetsialistide tähelepanu, kuid projekti tegelik saatus osutus kurvaks.
Eelmise sajandi kuuekümnendate aastate keskel soovis Pentagon uut heade lennu- ja lahinguomadustega ründekopterit. Sõjaväeosakonna programm sai nimetuse AAFSS ja sellega oli seotud 12 projekteerimisorganisatsiooni. Konkursi lõppetappi pääses vaid kaks ettevõtet-Lockheed oma projektiga AH-56 Cheeyenne ja Sikorsky S-66-ga. Uue helikopteri tehnilised nõuded hõlmasid suurt kiirust. Sõjavägi eeldas, et uus ründekopter peaks kulutama minimaalselt aega rünnakualale sisenemiseks. Sel põhjusel hõlmasid mõlemad projektid tõukurpropelleri paigaldamist helikopteri sabasse. See asjaolu muudab vaadeldavatest helikopteritest "rootorlaevade" klassi õhusõiduki. On tähelepanuväärne, et Lockheedi ja Sikorsky insenerid on valinud erinevad meetodid pearootori reaktiivmomendi vastu võitlemiseks. "Lockheed" tegi seda lihtsalt: nelja teraga sabarootorile lisasid nad kolme labaga tõukuri, mis asub saba poomi lõpus. Ettevõte "Sikorsky" kavandas spetsiaalse mehhanismi, mis keeras sabarootori 90 °. Pärast sellist pööret läks pearootor autorotatsiooni režiimi ega tekitanud reaktiivmomenti. Klient leidis aga, et S-66 helikopteri paigutus on liiga keeruline. 1966. aastal suleti see projekt Lockheed AH-56 Cheeyenne kasuks.
Cheyenne'i sabaosa suhteline lihtsus oli enam kui kompenseeritud teiste tehniliste lahenduste üldise julgusega. Rootorlaevade helikopter sai õhukese kere, millel olid kumerad kokpiti klaasid. Oma äratuntava iseloomuliku kuju tõttu omandas rootorlaev hüüdnime Dragonfly - "Dragonfly". Kere ülaossa paigaldati madala profiiliga sõukruvi rumm, millele riputati kolm tera. Tollaste helikopterite jaoks oli kolme labaga sõukruvi üsna julge otsus. Enamikul selle aja pöörleva tiivaga lennukitel oli paarisarv labasid, mis hõlbustasid tasakaalustamist ja vähendasid vibratsiooni. Turbovõlli mootor asus kere keskel, sõukruvi rummu taga. AH-56 esimestel eksemplaridel oli see General Electric T64-GE-16, mille võimsus oli veidi alla 3000 hobujõu. Maksimaalse stardimassiga umbes 7700 kg suudaks Cheyenne kanda kuni 1700 liitrit petrooleumi. See andis rootorlaevale ainulaadse maksimaalse sõiduulatuse kuni 1400 kilomeetrit. Vaatamata väikesele kaalule olid helikopteri ja meeskonna olulistel üksustel kuuli- ja kildudevastased soomused. Kaheliikmeline meeskond asus ühises kokpitis; piloodi töökoht asus navigaatori-laskuri töökoha taga ja kohal.
Mõistes lahingukopterite ja rootorlennukite suurt tulevikku, ei raisanud Lockheedi disainerid aega lennundusele. Selle põhielement oli vaatlus- ja vaatlussüsteem General Electric XM-112. See süsteem sisaldas 12 periskoopi, laserkaugusmõõtjat ja öise nägemise seadet. Tänu XM-112-le sai navigaator-laskur juhtida auto ees 210 ° laiust sektorit. Pööramine võib tagada igakülgse nähtavuse. XM-112 süsteem ühendati äsja loodud tankitõrjeraketi BGM-71 TOW juhtimiskompleksiga. Raketid ja muud relvad paigutati kuuele püstolile tiiva alla. Samuti ehitati seire- ja relvakontrollisüsteemi sisse kolm raadiojaama baasi- ja maaühendustega suhtlemiseks, "sõbra või vaenlase" identifitseerimissüsteemi varustus, raadiokõrgusmõõtur, automaatne suund ja muu vajalik elektrooniline varustus. Cheyenne'i avioonika iseloomulik tunnus on kõigi seadmete maksimaalne integreerimine. Mida suurem, võrreldes varasemate helikopteritega, ei mõjutanud mitmesuguse elektroonika arv praktiliselt selle käsitsemise mugavust. Arenenud avioonika ainus puudus on kogu kompleksi kõrge hind. Kuid neil päevil ei koonerinud Ameerika sõjavägi sõjatehnikaga.
Sheeyenne’i rootorlaeva potentsiaalne operaator sai valida üsna laia valiku relvade hulgast. Niisiis pandi lahingumasina ninasse Emerson Electrici kaugjuhtimisega torn. Torni kerakujulise korpuse alla oli võimalik paigutada kuueraudne püssi kuulipilduja XM-196 Gatling, 40-mm automaatne granaadiheitja XM-129 või 30 mm automaatkahur XM-52. Erinevate tünnisüsteemide laskemoona koormus oli erinev, kuid rootorlaeva ninas oli piisavalt ruumi padrunite või kestadega kastide mahutamiseks. Kuus välist troppi võivad kanda veel 907 kilogrammi relvi, näiteks juhitavaid rakette või TOW ATGM -e. Üldiselt ületas Cheyenne'i lahingupotentsiaal märkimisväärselt vastloodud Cobra AH-1 võimalusi.
Ka uue rootorlaeva lennuomadused olid kõrgemad. AH-56 tõusis tuhande meetri kõrgusele vähem kui minutiga ja võis lennata kuni 1400 kilomeetri ulatuses. Katsete käigus saavutati maksimaalne kiirus 407 kilomeetrit tunnis. 21. septembril 1967 tõusis õhku kopteri esimene lennu prototüüp. Ta näitas selgelt suure võimsusega mootori ja kahe sabarootoriga rakendatava süsteemi mugavust. Siiski hõljus Cheyenne ebakindlalt nii hõljumiselt tasapinnale üleminekul kui ka viimase ajal. Väiksemaid parandusi segasid katselennud. Selline praktika kestis kuni 1969. aasta kevadeni: 12. märtsil kukkus alla kolmas lennu eksemplar. Lennu ajal hakkas rootor vibreerima, mistõttu see tabas laterna. Löök oli nii tugev, et piloot D. Bale, kes oli ülemises kokpitis, suri kohe. Pärast seda juhtumit tehti ettepanek varustada rootorlaev väljatõmmatavate istmete ja labade laskmise süsteemiga. Selleks ajaks oli ehitatud või ehitamisel Cheeyenne'i koguarv kaheksa.
Cheyenne'il oli palju tehnilisi ja operatiivseid probleeme. Lockheedi töötajad tegelesid aktiivselt nende kõrvaldamisega, kuid Vietnami sõda on juba jõudnud aktiivsesse etappi. Ameerika sõjavägi vajas hädasti ründekopterit, millest sai peagi AH-1 Cobra. 69. kevade lõpuks lõpetas Pentagon lepingu Lockheediga. Bell sai tulusa pakkumise umbes saja miljoni dollari ulatuses. Hiljem järgnesid muud lepingud mitusada Cobrase trummi osas. AH-56 osas jätkas Lockheed projekti omal algatusel ja oma kulul. Cheyenne AH-56A versioonis oli uuendatud šassii, uus nelja labaga propeller ja võimsam General Electric T64-GE-716 mootor. Lisaks kohandati seadmete koostist ja tootmistehnoloogiat veidi lihtsustati. Vastavalt uuele projektile ehitati kaks rootorlaeva. 1972. aastal kinkis Lockheed sõjaväele uuendatud lahingumasina, kuid see ei näidanud enam huvi üles. Projekt lõpetati lõpuks ja peagi alustas Pentagon uut programmi, mille tulemuseks oli helikopter AH-64 Apache.
Firma Lockheed esimene rootorlaev osutus oma aja kohta liiga keeruliseks ja julgeks. Pealegi ei vedanud Cheyennel õigel ajal kohale ilmuma. Vietnami lahingute tõttu kaotas peamine klient huvi paljulubava lennuki vastu, isegi kui see oli ebatavaline rootoriklassi klass. Kümnest ehitatud AH-56-st on tänaseni säilinud vaid neli, mis on nüüd muuseumiesemed.
