Евгений Матвеев

В мае мировые информационные агентства спешили распространить сообщения, что компания Sikorsky Aircraft успешно провела наземные испытания (сначала без лопастей, а затем с лопастями несущего винта) своего демонстратора Х2-технологий. Перспективные технологии вплотную приблизились к первому полету. Мир — на пороге новых скоростей полета. Мы с вами можем стать свидетелями очередной революции в вертолетном деле. Начало XXI века ознаменовалось очередным витком «гонки за скоростью» полета вертолетов. Столкнувшись с новыми вызовами, человечество вынуждено было обратить свои взоры на уникальные винтокрылые транспортные платформы. Однако старые модели уже не удовлетворяли новым требованиям, потребовались новые скорости. За многовековую историю мир накопил достаточно знаний, опыта и ресурсов для прорыва в новое вертолетное измерение. Сигналом к наступлению послужило появление экзотических, на первый взгляд, моделей, способных коренным образом изменить наши представления о скорости полета винтокрылов. Классическая схема вынуждена «уступить дорогу» преобразуемым летательным аппаратам (ПЛА) и «гибридам».
Преобразуемые вертолеты, героически преодолев многочисленные препятствия, израсходовав огромные средства и «наломав немало дров», в конечном итоге завоевали свое место «под солнцем». Сегодня ПЛА V-22 Osprey (скорость полета 300-330 км/ч) достойно несут нелегкую службу в Ираке. Не за горами начало поставок гражданского варианта 6-9-местного ПЛА ВА609 (скорость полета 510 км/ч). Два опытных прототипа налетали более 300 часов. Разработчики получили около 80 заказов. Один из наиболее ярких представителей «гибридов» — одновинтовая схема с толкающими двигателями/винтами — программа Х-49А VTDP объединила традиционный несущий винт и винт в кольцевом канале с управляемым вектором тяги. Детище последнего из могикан вертолетостроения Фрэнка Пясецки на базе существующего вертолета SH-60F и крылом с флапперонами успешно завершило первый этап демонстрационных испытаний (достигнутая скорость полета — 335 км/ч).
Sikorsky давно занимается перспективными разработками по увеличению скорости полета. Обнадеживающие результаты были получены по программе ABC (Advanced Blade Concept — концепция опережающей лопасти), предполагающей создание подъемной силы только на наступающих лопастях большой жесткости бесшарнирного несущего винта. Срыв потока отодвигается, более чем в два раза повышается качество несущего винта и на 12% увеличивается суммарный к.п.д. соосных винтов. Построенный по этой концепции компанией Sikorsky вертолет S-69 (ХН-59А) сумел достичь (в 1978 г.) скорость полета 450 км/ч. Правда, пилоты испытали столь сильную вибрацию, что оказались не готовы считывать показания приборов. Тем не менее, было установлено, что концепция АВС, объединившая преимущества жестких несущих винтов и соосной схемы, позволяет повысить скорость полета (450-550 км/ч), практический потолок (8000 м) и скороподъемность (25,5 м/с), улучшить управляемость и маневренность при сохранении высоких характеристик висения, расширяя диапазон центровок и уменьшая уровень шума и вибраций. Внедрение активного управления винтами позволит создать предпосылки для уменьшения разноса винтов и отказа от громоздкого хвостового оперения. Решение этих задач даст возможность усилить преимущества соосной схемы и уменьшить ее недостатки (вредное лобовое сопротивление). Концепция АВС открывает новые перспективы для развития соосной схемы. Симбиоз схемы и концепции опережающей лопасти АВС поднимет вертолеты на новую высоту и скорость.
Полет вертолета — это всегда компромисс между характеристиками висения и поступательной скоростью. С одной стороны — скорость полета, с другой — атрибуты вертолета (эффективность висения, управляемость на малых скоростях, слабый поток от винта, продолжительность висения). Sikorsky сосредоточил свои усилия на увеличении скорости полета без существенного влияния на характеристики, ценные для вертолета. Впервые было объявлено о начале работ над проектом Х2-технологии в июле 2005 года. Через два с небольшим года крупнейшая международная вертолетная выставка HeliExpo 2008 превратилась в арену для презентации Sikorsky своего нового двухместного демонстратора Х2-технологий. По заявлению разработчиков, демонстратор X2-технологий должен включать сразу несколько технических новинок и продемонстрировать их в условиях полета. Среди новинок:
— интегрированная электро-дистанционная система управления, так называемая система «управления по проводам», которая должна эффективно управлять силовой установкой/несущей системой/вспомогательной пропульсивной системой, с управлением оборотами НВ во всем диапазоне высот и скоростей полета;
— жесткий несущий винт с высоким аэродинамическим качеством;
— втулка с низким лобовым сопротивлением;
— активная система управления вибрацией;
— интегрированная вспомогательная силовая установка.
Демонстратор будет использоваться в качестве летающей аэродинамической трубы для изучения взаимодействия несущего винта и пропульсивной системы, оптимизации угла наклона вала (для улучшения летно-технических характеристик) и клиренса законцовок лопастей во всем диапазоне маневров. Это позволит оптимизировать Х2-технологии для будущих моделей. Технологии Х2 открывают целый «букет» проектов в широком диапазоне масс и функционального назначения.
Первый. Коммерческий вертолет промежуточного (между легким и средним) класса:
— крейсерская скорость полета — 460 км/ч,
— высокая производительность и низкий уровень шума.
Второй. Беспилотный летательный аппарат:
— продолжительность работы — 5,5 ч на радиусе 200 км,
— крейсерская скорость полета — 460 км/ч.
Третий. Скоростной боевой вертолет:
— скорость полета — 510 км/ч,
— полный набор вооружения,
— отличные разгонные и маневренные характеристики.
Четвертый. Тяжелый транспортный скоростной вертолет:
— грузоподъемность — 20 т (внутри грузовой кабины),
— скорость полета — 445 км/ч,
— возможность корабельного базирования.
Пятый (и не последний). Тяжелый летающий подъемный кран:
— грузоподъемность — до 40 т (на внешней подвеске),
— низкие затраты жизненного цикла,
— возможность корабельного базирования.
Кто победит в этой «гонке за скоростью»? Ответ непростой. Шансов больше у тех, кто сумеет наиболее рационально соединить самые передовые научные знания, опытно-конструкторские разработки и технологии, объединить усилия государства, инвестиции бизнеса и поддержку общества, избавиться от ошибок и привлечь лучшие кадры, наконец, достойно интегрироваться в мировое вертолетное хозяйство. Единственное, что можно с уверенностью сказать, в «гонке за скоростью» победит простое решение, ибо все гениальное — просто. Успеха добьется разумная комбинация, в которой, хотим мы этого или не хотим, соосная схема будет играть ведущую роль. У нее есть все шансы на победу, ибо она проста и рациональна.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (проголосуйте)
Загрузка...