Tiltrotor CV / MV-22B bol prijatý americkou námornou pechotou v roku 2007. Toto je jediné lietadlo, ktoré je v prevádzke v súčasnosti a ktoré vertikálne štartuje a pristáva a má vysokú horizontálnu rýchlosť letu.
Vrtulníky, od ich zavedenia vo francúzskej armáde a letectve počas vojny v rokoch 1954-1962 s Alžírskom, dodali koncepcii vojenských operácií nový rozmer
Použitie helikoptér na podporu vertikálneho manévru umožňuje dodanie bojových jednotiek bez ohľadu na geografické prekážky na miesto, kde to súper môže najmenej čakať. To otvára nové príležitosti pre vojnu. Od alžírskeho konfliktu technologický pokrok a neustále zlepšovanie konštrukcie vrtuľníka zvýšili jeho schopnosti, najmä užitočné zaťaženie a zdvih. Maximálna rýchlosť a dosah moderných stredných a ťažkých viacúčelových helikoptér však s najväčšou pravdepodobnosťou dosiahli svoje horné hranice.
Napríklad najnovší model Boeingu F z rodiny viacúčelových transportných helikoptér CH-47 Chinook má maximálnu rýchlosť 315 km / h a dolet 370 km. Za CH-47F nasleduje ruský vrtuľník Mi-35M s maximálnou rýchlosťou 310 km / h a doletom 460 km. Stredná helikoptéra AW-101 od spoločnosti AgustaWestland / Finmeccanica má maximálnu rýchlosť 309 km / h, zatiaľ čo stredná helikoptéra novej generácie AW-139M tej istej spoločnosti má maximálnu rýchlosť 306 km / h. Ako vidíte z tohto zoznamu maximálnych rýchlostí, nie všetky moderné helikoptéry môžu dosiahnuť maximálnu rýchlosť niečo cez 300 km / h.
Cestovná rýchlosť je dôležitá, pretože ovplyvňuje „obrat“lietadla pri vykonávaní bojovej misie. Čím rýchlejšie helikoptéra letí, tým skôr dosiahne svoj cieľ a čím skôr sa dokáže vrátiť, vyzdvihnúť a dodať ďalšie sily a zásoby. Rýchle vybudovanie pozemných síl je nevyhnutné pre úspech vzdušného útoku. Preto je schopnosť lietadla lietať viac odletov za dané časové obdobie mimoriadne užitočná. Lietanie vysokou rýchlosťou tiež zvyšuje schopnosť prežiť skrátením času, počas ktorého je lietadlo vystavené nepriateľským pozorovateľom a strelcom na zemi.
Žiadaný je aj zvýšený dojazd, aj keď súvisí predovšetkým s dostupnosťou paliva. V minulosti sa osobitná pozornosť venovala zvyšovaniu dojazdu, ktorý priamo súvisí s kapacitou palivových nádrží. Stredné a ťažké helikoptéry, ako napríklad Mi-26 s doletom 800 km a Sikorsky CH-53E s doletom 999 km, potrebujú presne tento dolet na vykonanie niekoľkých letov bez tankovania. Medzitým tankovacie tyče namontované na lietadlách, ako sú helikoptéry CH-53E alebo helikoptéry na špeciálne operácie MH-60G / U Blackhawk, umožňujú vykonávať misie dlhého doletu hlboko za nepriateľskými líniami. Dosah a cestovná rýchlosť však úzko súvisia z hľadiska praktického prevádzkového významu. Napriek tomu, že lietadlo môže mať dosah, ktorý umožňuje stovkám námorných míľ dosiahnuť pristávaciu plochu, je potrebné vziať do úvahy spiatočný let a čas strávený na ňom, pretože to môže viesť k predĺženiu času pristávacej sily. postaviť. V takom prípade nebude schopný rýchlo vykonávať úlohy, ako napríklad „spiatočný let“, kvôli predĺženému času letu. To znamená, že na to, aby bolo možné efektívne využiť dlhý dosah, musí lietadlo opäť lietať rýchlejšie.
Otočné skrutky
Napriek počiatočným ťažkostiam a kritike skeptikov tiltrotor Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey, ktorý začal svoju činnosť v roku 1981 v rámci spoločného projektu Vertikálny vzlet / pristátie (JVX), zmenil koncepciu operácií zahŕňajúcich vertikálny zdvih. vozidiel. Tento tiltrotor bol prvýkrát nasadený americkou námornou pechotou v roku 2007 a špeciálnymi silami amerického letectva v roku 2009 a v súčasnosti sa používa nielen v boji (intervencie v Iraku a Afganistane), ale aj v humanitárnych misiách a misiách na pomoc pri katastrofách, ako napríklad poskytnutie pomoci. po tajfúne Haiyart, ktorý v roku 2013 zničil časti Filipín. Najmä námorníci videli v tiltrotore MV-22B riešenie problému vyslania vojakov z lodí ďaleko za horizont. Túto misiu predtým vykonával ťažký transportný vrtuľník CH-46E Sea Knight, ale čas letu bol neprijateľný. Tejto helikoptére trvalo dosť dlho, kým si vybudovala potrebný kontingent pristávacích síl, zatiaľ čo vykonala niekoľko bojových letov, obmedzený počet vojakov zostal zraniteľný.
Jedinečné vlastnosti a možnosti tiltrotoru MV-22B sú zamerané na riešenie takýchto problémov. Z obojživelných útočných lodí môže vertikálne štartovať, ale pri prepnutí na vodorovný let a vypnutí motorov dokáže letieť rýchlosťou 500 km / h. To je viac ako dvojnásobok rýchlosti CH-46E, čo znamená viac ako polovicu času letu do tej istej pristávacej zóny. Plus dlhý letový dosah 722 km a vyššie užitočné zaťaženie v kokpite 9070 kg a pri zavesení 6800 kg ešte viac zvyšujú jeho účinnosť. Praktické skúsenosti získané s MV-22B zvýšili záujem o tiltrotory ako typ lietadla a zlepšili vyhliadky na ďalšiu generáciu tiltrotora. To platí najmä vzhľadom na to, že CV / MV-22B v skutočnosti používa technológie, materiály a procesy na vývoj a výrobu 70. rokov minulého storočia, ktoré bez akýchkoľvek pochybností za posledné tri desaťročia výrazne pokročili.
Spoločnosť Bell-Boeing stavia na skúsenostiach CV / MV-22B s vývojom sľubného tiltrotorového lietadla V-280 Valor a zahŕňa najnovšie technológie, materiály a výrobné postupy na vytvorenie pokročilejšieho tiltrotorového lietadla.
Pre helikoptéru Sikorsky S-97 bola použitá schéma s dvoma protibežnými hlavnými rotormi a rotorom posúvajúcim chvost. To umožnilo získať nielen vysokú rýchlosť, ale aj schopnosť lietať bokom a dokonca aj späť.
Sľubný vývoj
Ako bolo uvedené vyššie, letecký priemysel sa snaží prekonať maximálnu povolenú rýchlosť pre helikoptéry. Problém zvýšenia rýchlosti čiastočne súvisí so samotným prvkom, ktorý umožňuje helikoptére lietať zvisle - hornými rotormi. Problémy, ktoré bolo potrebné vyriešiť, súviseli s aerodynamickým odporom vrtúľ a karosérie, elimináciou vyfukovania vzduchu z lopatiek, spätným prúdením vzduchu a stlačiteľnosťou vzduchu. Diskusia o technických jemnostiach týchto problémov môže trvať niekoľko strán, ale jedna vec je jasná - musia sa vyriešiť tak či onak, aby sa zmenila dynamika letu helikoptéry. Dizajnéri sa pokúšajú vyriešiť tieto problémy tým, že idú rôznymi smermi a „tápajú“tam po odpovediach.
Napríklad spoločnosť Bell Helicopter prevzala osvedčený koncept rotačnej vrtule CV / MV-22B a upravila ju pre svoj projekt tiltrotora V280 Valor. Podľa Steva Matiu, riaditeľa pre rozvoj obchodu pre pokročilé systémy rotačných vrtúľ: „Konštrukcia a výroba V-280 je založená na skúsenostiach získaných a testovaných na tiltrotore CV / MV-22B, pričom sa uplatňuje najmodernejší dizajn a vývoj. technológie “. Ako vysvetlil, jedno z najzaujímavejších riešení je implementované v gondole V-280. Tiltrotor CV / MV-22B otáča celú gondolu. Na novom V-280 sa otáčajú iba vrtule a prevodovky, zatiaľ čo gondola a motor zostávajú stáť. To umožňuje bezpečné pristátie a vystúpenie, pretože kryt motora nezasahuje do pristátia, a tiež znižuje nároky na údržbu. Tiltrotor V-280, určený na rôzne úlohy, je menší ako tiltrotor CV / MV-22B. Bude mať cestovnú rýchlosť 520 km / h, bojový dosah cez 930 km, bude sa môcť vznášať vo výške 1828 metrov a lietať pri teplote 32 stupňov Celzia s plným bojovým zaťažením, pričom prekoná existujúce helikoptéry v manévrovateľnosti. Spolu s Lockheed-Martin Bell ponúka tiltrotor V-280 pre helikoptérový program FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Spoločnosti naplánovali prvý let svojho tiltrotora V-280 na august 2017.
Vďaka použitiu posuvného chvostového rotora a dvojitých lúčových chvostových plutiev je S-97 už znateľne tichší ako tradičné helikoptéry. Keď nie je potrebná vysoká rýchlosť, ale je potrebná nízka viditeľnosť, tlačná vrtuľa ju takmer stíši
Sľubná helikoptéra X3 spoločnosti Airbus Helicopters má krátke krídla, ktoré pri rýchlosti presahujúcej 80 uzlov generujú vztlak, a dva turbovrtuľové motory na let vpred. Piloti hovoria priaznivo o manévrovateľnosti lietadla vrtuľníka Airbus
X2
Medzitým sa Sikorsky a Boeing spojili v programe FVL JMR-TD a ponúkajú helikoptéru SB-1 Defiant. Navrhujú vziať projekt Sikorsky X2 s protibežnými koaxiálnymi vrtuľami a tlačnou vrtuľou ako základ pre nové lietadlo s hmotnosťou maximálne 13636 kg. Tento prístup Sikorsky-Boeing má svoje výhody, pretože 2 720 kg technologický demonštrátor X2 absolvoval v roku 2010 niekoľko testovacích letov, pri ktorých dosiahol rekordnú rýchlosť 463 km / h. V roku 2015 predstavil Sikorsky svoj prototyp ľahkej taktickej viacúčelovej helikoptéry S-97 Raider s hmotnosťou asi 5 000 kg.
Projekt helikoptéry Sikorsky a Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, viceprezident inovačných projektov spoločnosti Sikorsky, ktorý projekt vedie: „Lietať ďalej a rýchlejšie v koaxiálnom helikoptére je rozhodne kľúčovou požiadavkou. S naším projektom S-97 však chceme predviesť rotorové lietadlo novej generácie, ktoré dokáže v každom výkonnostnom parametri prekonať tradičné helikoptéry, najmä pri nízkych rýchlostiach a vznášaní sa. Tajomstvo koaxiálu X2 je v tom, že protibežne sa otáčajúce hlavné vrtule poskytujú zdvih a pohyb dopredu bez chvostového rotora. Nad 150 uzlov (277,8 km / h) poskytuje ťah tlačná vrtuľa, takže hlavné vrtule robia to, čo najlepšie - poskytujú zdvih. “Van Buyten pokračoval v špekuláciách, že lietadlá S-97 a SB-1 „radikálne zmenia spôsob, akým vojenskí piloti teraz lietajú a bojujú vo helikoptérach“. Kým tím Sikorsky a Boeing vznesie v roku 2017 svoj SB-1 do vzduchu, bude mať Sikorsky svoj tretí experimentálny X2 za menej ako 10 rokov, čo by konečne mohlo potvrdiť inherentnú škálovateľnosť projektu vzhľadom na veľkosť stredného viacúčelového vrtuľníka UH. -60 Čierny jastrab.
Sikorskyho projekt X2
Cieľom programu FVL JMR-TD je vyvinúť a nasadiť lietadlo s výrazne zlepšeným výkonom a schopnosťami, schopné vykonávať široké spektrum úloh, od prieskumu a útoku až po prepravu vojakov a nákladu.
Hybridné projekty
Airbus Helicopters (predtým Eurocopter) používa hybridný prístup k vývoju helikoptér, ktoré sú vhodné do budúcnosti, pričom využíva niektoré základné prvky tradičných lietadiel, ako sú napríklad krátke obdĺžnikové krídla. Takéto riešenie umožnilo výrazné zvýšenie letových rýchlostí, čo v roku 2012 predviedol testovací let demonštrátora technológie X3, ktorý dosiahol rýchlosť 255 uzlov (472 km / h) (nad rýchlostným rekordom X2). Projekt X3 kombinuje horný rotor na zdvíhanie a vznášanie sa a krátke krídla s na nich namontovanými turbovrtuľovými motormi, ktoré poskytujú ťah pre pohyb vpred (preto sa tu používa výraz „hybrid“). Nemá zadný rotor, ale namiesto toho má horizontálny stabilizátor s vertikálnymi stabilizátormi chvosta na každom konci. Pri lete vpred rýchlosťou presahujúcou 80 uzlov (148 km / h) začnú krídla vytvárať dodatočný vztlak a pri vysokej rýchlosti poskytujú tomuto lietadlu takmer celý zdvih.
Airbus zatiaľ nezverejnil svoje plány na nové vojenské lietadlo využívajúce prístup, ktorý predviedol projekt X3. Hovorca spoločnosti však naznačil, že mnohé zo súčasných helikoptér by mohli obsahovať tieto konštrukčné riešenia. Keďže projekt X3 je založený na hlboko modernizovanom trupe ľahkého univerzálneho vrtuľníka AS-365N3 Dauphin od spoločnosti Airbus Helicopters, zdá sa to celkom možné. X3 bol ukázaný americkej armáde, ale nakoniec sa nedostal do programu FVL JMR-TD. Airbus naznačil svoj zámer zamerať sa na pátracie a záchranné misie a pokračuje v práci na lietadle podľa projektu X3, ktorý by mohol vzlietnuť v roku 2019.
RACHEL
Ruské helikoptéry v roku 2009 oznámili, že vyvíjajú sľubnú vysokorýchlostnú aerodynamickú helikoptéru so zaťahovacím podvozkom a patentovanú implementáciu systému SLES (Stall Local Elimination System) v konštrukcii hlavného rotora. Podľa spoločnosti bude Mi-X1 mať cestovnú rýchlosť 475 km / h a maximálnu rýchlosť až 520 km / h. V auguste 2015 na leteckej výstave MAKS v Moskve V. I. Mil predviedol ukážku lietadla RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter) propagovaného ako vysokorýchlostný vrtuľník. Helikoptéra môže vziať na palubu až 24 pasažierov alebo 2,5 tony nákladu a prepraviť ju maximálnou rýchlosťou 500 km / h do maximálnej vzdialenosti 900 km. Holding uviedol, že testovacie lety sa začnú v decembri a sériová výroba v roku 2022. V decembri 2015 bol verejnosti predstavený hlboko modernizovaný Mi-24K s novými zakrivenými lopatkami rotora. Cieľom tohto vývoja je zníženie aerodynamického odporu, zvýšenie stability a rýchlosti letu helikoptéry. Spoločnosť očakáva, že sa maximálna rýchlosť experimentálneho lietadla zvýši z 333 km / h na 400 km / h. Podľa spoločnosti, ak je možné vybaviť ďalšie lietadlo zakrivenými lopatkami, zvýši sa tým rýchlosť o 30 percent.
Ruský projekt sľubnej vysokorýchlostnej helikoptéry RACHEL
X-PLÁN
Malá americká spoločnosť AMV vyvíja vlastný projekt vysokorýchlostného vertikálneho vzletového plavidla s vrtuľami umiestnenými na jeho krátkych krídlach. Prototypy jasne naznačujú kombináciu vozidla VTOL (vertikálny vzlet a pristátie) a vysokorýchlostného vrtuľníka. Spoločnosť AMV spustila demo X-PLANE a očakáva, že model AMV-211 dosiahne maximálnu rýchlosť 483 km / h, cestovnú rýchlosť 402 km / h a dojazd 1110 km. Napriek tomu, že spoločnosť predložila svoj návrh programu FVL JMR-TD, jej projekt nebol vybratý a projekt X-PLANE nebol zastavený a jeho vývoj pokračuje.
AMV koncept X-PLANE
Riadená trakcia
Ďalší kandidát v odvetví vysokorýchlostných helikoptér používa patentovaný dizajn Piasecki Aircraft Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) v kombinácii s hlavnými krídlami. Experimentálny dvojmotorový štvorlistý X-49 Speed Hawk vzlietol prvýkrát v roku 2007 a dosiahol rýchlosť 268 km / h. Tento model vychádzal z trupu palubnej protiponorkovej helikoptéry Sikorsky SH-60F Seahawk. Práce pôvodne financovalo americké námorníctvo a potom americká armáda, aby predviedli spôsoby, ako zvýšiť rýchlosť existujúcich helikoptér na 360 km / h. Tento projekt nebol vybratý pre program FVL JMR-TD.
Projekt lietadla Piasecki založený na palubnej protiponorkovej helikoptére Sikorsky SH-60F Seahawk
SB-1 je ďalším vývojom projektu Sikorsky S-97 a je ďalším kandidátom na program FVL JMR-TD, ktorého cieľom je splniť potrebu stredného viacúčelového vrtuľníka.
Rozum prevláda
Vojenské sily niekoľkých krajín, vrátane vojenských síl USA a NATO, budú v nadchádzajúcom desaťročí čeliť problému starnutia svojich flotíl helikoptér. Mnoho dnešných helikoptér bolo uvedených do prevádzky v 80. rokoch minulého storočia a ich životnosť sa už blíži 30 rokov. Napríklad bojové helikoptéry McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache začali zásobovať vojakov v roku 1986 a napriek množstvu vylepšení majú v zásade rovnaké letové vlastnosti. Rodina UH-60 je ešte staršia, prvé helikoptéry boli dodané v roku 1974. Najnovšie helikoptéry UH-60M majú riadiace systémy fly-by-wire, spoločnú architektúru, nový výkonný a spoľahlivý motor, ale rýchlosť zostáva rovnaká. Prvou úlohou programu FVL JMR-TD bude s najväčšou pravdepodobnosťou výmena helikoptér radu UH-60, čo vysvetľuje podobnosť návrhov kabín, ktoré sú pre ňu ponúkané.
Vojenskí operátori sa teda nevyhnutne pokúšajú nahradiť svoje lietadlá. A tu stoja pred otázkou, či ponechať osvedčené návrhy, aj keď so zahrnutím digitálnej elektroniky a avioniky, systémov fly-by-wire a kompozitných materiálov, alebo sa posunúť k projektom, ktoré ponúkajú novú úroveň príležitostí. Druhá otázka je možnosť vyvinúť univerzálne plavidlo, ktoré by mohlo vykonávať rôzne úlohy. Americká armáda pôvodne chcela, aby na splnenie všetkých svojich plánovaných misií boli maximálne tri lietadlá. Táto myšlienka sa niekoľkokrát zmenila a doteraz sa ustálili na troch projektoch: ľahký vrtuľník Light Scout (prevádzka od roku 2030), médium Medium-Light, univerzálny / útočný vrtuľník so začiatkom prevádzky od roku 2028 a nakoniec ťažká nákladná doprava so začiatkom prevádzky od roku 2035. Americká armáda navyše počíta s realizáciou projektu „Ultra“, ktorého spustenie do prevádzky je naplánované na rok 2025. Jedná sa o nové vertikálne vzletové nákladné vozidlo s podobnými vlastnosťami ako dopravné lietadlá poháňané turbovrtuľovými motormi ako Lockheed Martin C-130J alebo Airbus A400M. Ale podľa výsledkov brífingu zástupcu riaditeľa odboru pozemných a taktických bojových systémov Joseho Gonzalesa, ktorý sa konal na ministerstve obrany USA v januári 2016, sa zdá, že sa všetko opäť mení. Kategorizácia sa odporúča skôr na základe potrebných schopností než hmotnosti. Tieto nové kategórie ešte neboli zverejnené.
Aj bez možnosti Ultra má tento koncept nových lietadiel nielen technické problémy, ale môže ovplyvniť aj súčasnú polohu amerického letectva - s jeho ambíciami a termínmi. Pravdepodobne z operačného hľadiska môžu byť pri rôznych úlohách niektoré projekty uprednostňované pred inými. Hlavnou otázkou zostáva proporcionálne financovanie takéhoto programu a to, ako môže ovplyvniť ďalšie modernizačné projekty armády.
Let dopredu
Prevádzkové skúsenosti tiltrotora CV / MV-22B odhaľujú výhody tohto lietadla a naznačujú nové spôsoby, ako využiť jeho jedinečné schopnosti. Na základe týchto skúseností už americké velenie síl špeciálnych operácií USSOCOM prejavilo záujem zvýšiť počet tiltrotorov CV / MV-22B oproti pôvodným požiadavkám. Dostatočné skúsenosti s projektom X3 v rámci programu FVL JMR-TD ukazujú realitu dosahovania vysokej rýchlosti, zvýšenej ovládateľnosti a väčšieho letového dosahu. V súčasnej dobe existuje otázka stanovenia životaschopnosti, rozšíriteľnosti a adaptability vysokorýchlostných helikoptér, ako aj ich nákladov, ktoré im umožnia vykonávať celú škálu bojových misií. Vysokorýchlostné helikoptéry sú na obzore, ale ako skoro a v akej forme je zatiaľ neznáme.
