Z čínskej výstavy Airshow China 2012 naďalej prichádzajú nové správy. Z najnovších noviniek predstavených na výstave je najzaujímavejší nový projekt čínskej vysokorýchlostnej helikoptéry. Ako je zrejmé z konštrukcie rotorového lietadla, ktoré pri svojom vzniku dostalo krycie meno Avant-Courier, bola do popredia postavená maximálna rýchlosť letu. Svedčí o tom „ulízaný“trup, kapotáže nábojov rotora, ako aj dve malé krídla s motorovými gondolami a vrtulami. Doteraz mali taký vzhľad iba helikoptéry určené na vývoj vysokých letových rýchlostí. Vzhľad čínskeho avant-kuriéra naznačuje, že Čína sa zapojila do pretekov helikoptér.
Schéma používaná Číňanmi v domácej technológii sa nazýva termín „rotorové lietadlo“. To znamená, že lietadlo má samostatný hlavný rotor, ktorý drží lietadlo vo vzduchu, a samostatný systém na vytváranie horizontálneho ťahu. Hlavná výhoda takejto schémy spočíva v absencii potreby vyvíjať a vyrábať komplexné skrutkové puzdro s výkyvnou doskou. Horizontálny ťah sa navyše stáva „zodpovednosťou“samostatného systému, a nie rotora, a v dôsledku toho sa výkon motora spotrebúva efektívnejšie, čo umožňuje dosiahnuť oveľa vyššie letové rýchlosti. Všetky výhody helikoptéry, ako napríklad schopnosť vznášať sa a vzlietať / pristávať na malých plochách, sú plne zachované. Rotorové lietadlá až do určitej doby súperili s helikoptérami o právo stať sa hlavnou triedou vertikálnych vzletových lietadiel, ale z niekoľkých dôvodov - predovšetkým kvôli relatívne zložitému prenosu - prehrali. Napriek tomu vývoj rotorových lietadiel pokračoval, aj keď počtom nemôžu konkurovať vrtuľníkom.
Fairey Rotodyne
Jeden z prvých projektov rotorových lietadiel, ktoré mali dobré vyhliadky na praktické využitie, bol anglický Fairey Rotodyne, vytvorený v polovici päťdesiatych rokov. Cieľom tohto projektu bola výroba sľubného viacúčelového (predovšetkým dopravného) lietadla schopného uniesť užitočné zaťaženie vyššou rýchlosťou ako vtedajšie helikoptéry. Súčasne bol z hľadiska rýchlosti potrebný prístroj horší ako dostupné lietadlo, ale nevyžadoval veľké miesta vzletu a pristátia. Po malej úvahe o vzhľade budúceho stroja si inžinieri spoločnosti Fairy pripomenuli starú myšlienku oddelenou hlavnou a samostatnými ťahacími skrutkami. V dôsledku výskumných a vývojových prác bol v roku 1957 postavený prvý prototyp stroja Rotodyne. Bol niečím, čo kombinuje vlastnosti helikoptéry a lietadla. V hornej časti trupu v tvare cigary bol nainštalovaný vrtuľový pylón. Na bokoch vozidla boli dve krídla s gondolou na každom. V chvostovej časti trupu bol stabilizátor vybavený dvoma kýlovými podložkami.
Obzvlášť zaujímavá je elektráreň Rotodain. Zariadenie malo až šesť motorov. Prvými dvoma z nich sú turbovrtuľové motory Napier Eland NE1.7 s výkonom 2800 koní. - umiestnený v motorových gondolách na krídle. Prostredníctvom vlastných prevodoviek otáčali ťažnými skrutkami. Hlavný rotor bol roztočený pomocou štyroch miniatúrnych prúdových motorov (jeden na každom kotúči) našej vlastnej konštrukcie. Na turbovrtuľové motory bol nainštalovaný systém odvzdušňovania, ktorý vstupoval do motorov na lopatkách, kde sa miešal s palivom. Spálená zmes poháňala rotor do rotácie. Takýto systém bol pre leteckú technológiu dosť zložitý a neobvyklý, použitie vrtuľového prúdového pohonu však umožnilo zjednodušiť konštrukciu celého Rotodynu z dôvodu absencie potreby chvostového rotora pôsobiť proti reakčnému momentu hlavný rotor. Elektráreň Rotodine navyše umožňovala vypnúť pohon hlavného rotora, po ktorom by zariadenie mohlo lietať ako autogyro a všetok výkon motora minúť na horizontálny ťah. Výsledné rotorové lietadlo Rotodyne malo solídne rozmery: priemer rotora 27,5 metra, celková dĺžka takmer 18 metrov a suchá hmotnosť 7200 kilogramov. Pôvodne bola vyvinutá iba možnosť prepravy cestujúcich. Do kabíny zariadenia sa zmestilo až štyridsať ľudí s batožinou. Pri maximálnom zaťažení bola štartovacia hmotnosť Rotodina trochu nižšia ako pätnásť ton.
6. novembra 1957 vzlietol prvý prototyp rotorového lietadla. V priebehu prvých letov „vzduchom“sa opäť testovala ovládateľnosť: faktom je, že ovládanie vybočenia nebolo vykonávané ťahom chvostového rotora, ktorý tam nebol, ale samostatným zmena sklonu ťažných vrtúľ. Hneď prvé lety ukázali životaschopnosť takéhoto systému. Do konca prvej etapy testovania dosiahol Rotodine rýchlosť 250 km / h a výšku 2100 metrov. Všetky lety zároveň prebiehali bez vypínania motorov hlavného rotora a bez použitia ťahacích vrtúľ. Na jar 1958 sa začala druhá etapa testovania, počas ktorej rotorové lietadlo začalo prepínať na autorotáciu a lietať pomocou turbovrtuľových motorov. Na začiatku roku 1959 vytvoril Fairey Rotodyne rýchlostný rekord rotorového lietadla. Na uzavretej 100-kilometrovej trase zrýchlil na 307 km / h. To bolo takmer o 80 kilometrov za hodinu rýchlejšie ako predchádzajúci rekord vrtuľníka. Výpočty zároveň ukázali, že bez zmeny konštrukcie je Rotodyne schopný dosiahnuť latku 400 km / h.
Rotodyne bol prvýkrát predstavený verejnosti na leteckej výstave Farnborough v roku 1958, kde jeho neobvyklý dizajn okamžite upútal veľkú pozornosť. Okrem zvedavých „bežných“návštevníkov sa však o nich zaujímajú aj potenciálni zákazníci. Ešte pred koncom testov niekoľko veľkých leteckých dopravcov vyjadrilo túžbu dostať takéto vybavenie a kanadská spoločnosť Okanagan Helicopters (dnes CHC Helicopters) bez čakania na koniec salónu podpísala predbežnú zmluvu na dodávku o hod. najmenej jedno nové rotorové lietadlo. Navyše, aj Pentagon a Kráľovské vojenské letectvo Veľkej Británie sa začali zaujímať o sľubný stroj. Mnoho zákazníkov však chcelo získať auto s vyššou nosnosťou. Výpočty ekonómov spoločnosti „Víla“na samom začiatku práce ukázali, že z finančného hľadiska by bola najefektívnejšia verzia rotorového lietadla schopná prepraviť 60-65 cestujúcich. Niekoľko lodných spoločností trvalo na 65 miestach. Redizajn projektu si vyžiadal solídne finančné investície - asi 8 - 10 miliónov libier. Z tohto dôvodu sa projekt Rotodyne na samom konci päťdesiatych rokov dostal do veľmi nepríjemnej situácie. Potenciálni zákazníci nechceli zaplatiť za projektové práce a spoločnosť Fairey Aviation nemala vlastné finančné prostriedky.
Okrem vlastných problémov s financovaním projektu Rotodine boli zasiahnuté aj plány britskej vlády. Znížené vládne objednávky prinútili Fairy Aviation stať sa súčasťou Westlandu a ten nemal v pláne rozvíjať svoj program Rotodyne. Financovanie sľubného rotorového lietadla nebolo dostatočné, čo viedlo k oneskoreniu testovania. Z tohto dôvodu väčšina námorných spoločností opustila svoje plány. V roku 1962 bol projekt Rotodyne napriek pôvodným plánom na spustenie sériovej výroby zrušený. Zaujímavé a odvážne lietadlo nezvládlo byrokraciu, finančné problémy a nedôveru voči podnikateľom.
Kamov Ka-22
Takmer súčasne s vytvorením anglického rotodina sa u nás začal trochu podobný projekt. Skoro sa len časovo zhodovali hlavné dizajnérske práce a nápady oboch projektov sa objavili na konci štyridsiatych rokov. Prvé sovietske rotorové lietadlo s charakteristikami vhodnými na praktické použitie vyrástlo z myšlienky ťahať vrtuľník lietadlom. V takom prípade by sa ťahané vozidlo mohlo prepnúť do režimu automatickej rotácie a ušetriť veľa paliva. Praktická aplikácia odkazu „lietadlo-helikoptéra“však nevyzerala veľmi pohodlne. Bolo rozhodnuté vyvinúť lietadlo, ktoré by dokázalo kombinovať všetky pozitívne vlastnosti dostupných typov.
V máji 1952 projektová kancelária N. I. Kamova dokončila predbežný návrh budúceho rotorového lietadla s názvom Ka-22. Už v počiatočných fázach bolo navrhnuté, aby sa lietadlo stalo dvojzávitovkou s priečnou polohou rotorov. Okrem relatívnej jednoduchosti konštrukcie draku lietadla to umožnilo aj výrazné zjednodušenie prenosu: motory umiestnené v gondolách pod hlavnými rotormi mohli súčasne poháňať ťažné vrtule. V skutočnosti najťažšou súčasťou prevodu bol synchronizačný mechanizmus, ktorý zaisťoval súčasné identické otáčanie oboch rotorov a v prípade vypnutia jedného z motorov rozdeľoval výkon zvyšného. Súčasne schéma Ka-22 nebola v tom čase považovaná za úplne vhodnú na hromadné použitie. Všetky predchádzajúce priečne helikoptéry trpeli rovnakým problémom - silnými vibráciami. Potom sa objavil názor, že vibrácie konštrukcie sú organickou nevýhodou priečneho usporiadania skrutiek.
Stojí za zmienku, že sľubný projekt mal okrem vibrácií aj množstvo ďalších problémov. Výpočty napríklad ukázali, že je potrebné vytvoriť elektráreň a prevodovku schopnú pracovať s výkonom asi 12 000 koní. Tiež som musel stráviť veľa času štúdiom skrutiek. Pri rýchlosti letu asi 400 km / h rýchlosť prúdenia na koncoch listov rotora prekročila rýchlosť zvuku, čo výrazne zhoršilo ich vlastnosti. Napriek tomu sa dizajnéri Kamov Design Bureau a zamestnanci TsAGI vyrovnali s aerodynamickými a technickými problémami. Desať rokov po týchto prácach N. I. Kamov obhájil doktorskú prácu, ktorá sa čiastočne týkala projektu Ka-22. Podľa M. L. Mil, pre tento projekt bolo potrebné okamžite dať doktorát z technických vied.
Hotový projekt vyzeral takto. Na trupe prierezu blízkeho obdĺžniku bola chvostová jednotka namontovaná zo stabilizátora a kýlu. V strednej časti trupu bolo nainštalované krídlo s rozpätím 23,8 metra, na ktorého koncoch boli umiestnené dve motorové gondoly pre motory D-25VK s výkonom 5500 koní. V gondolách boli umiestnené aj prenosové systémy, ktoré rozdeľovali energiu k hlavným a ťahacím skrutkám. Prázdny Ka-22 vážil takmer 26 ton. Maximálne užitočné zaťaženie presiahlo 16 ton. Súčasne v niektorých prípadoch rotorové lietadlo nemohlo prepravovať viac ako päť ton nákladu - v tomto prípade bol dosiahnutý prijateľný letový rozsah.
Prvý prototyp rotorového lietadla Ka-22 bol vyrobený v roku 1958, ale po premiestnení na letovú testovaciu stanicu boli potrebné určité úpravy. Kvôli nim sa prvý let uskutočnil až v polovici 59. roku. Do konca roka boli k letom s helikoptérami pridané letové misie, ktoré zahŕňali zaradenie ťažných vrtúľ. 29. apríla 1960 sa krátko po štarte skončil prvý kruhový let. Posádka pilota D. K. Efremov, niekoľko sekúnd po štarte, pocítil silné vibrácie a bol nútený pristáť blízko letiska. Príčinou problémov bolo odlepenie kože jednej z lopatiek pravého hlavného rotora. V budúcnosti boli testy Ka-22 opakovane na krátku dobu prerušené kvôli neustálym technickým nedostatkom a vylepšeniam. V novembri 1961 však nové rotorové lietadlo vytvorilo svetový rekord, keď zdvihol 16485 kilogramov nákladu do výšky 2557 metrov.
Najzávažnejšia nehoda pri testoch Ka-22 sa stala koncom leta 1962, keď havarovalo prototypové rotorové lietadlo, ktoré sa prepravovalo z taškentského leteckého závodu do Moskvy. Pri priblížení sa k letisku Dzhusaly lietadlo spadlo na bok a spadlo na zem, pričom pod ním pochovalo sedem členov posádky. Príčinou nehody bolo odpojenie upevňovacieho puzdra kábla ovládania rozstupu pravého hlavného rotora. Druhé predbehnuté rotorové lietadlo bolo odoslané na kontrolu a revíziu. Testy sa obnovili až na jar budúceho roka. Nová etapa letov podľa svojho programu zopakovala predchádzajúce: najskôr vzlety pomocou rotorov a potom skúšobné lety „ako lietadlo“. Najnovšie testy boli vo všeobecnosti považované za úspešné, ale rotorové lietadlo stále vyžadovalo zdokonalenie pre použitie v letectve. Počas testov dosiahlo auto maximálnu rýchlosť 356 kilometrov za hodinu. Ďalšie zvýšenie rýchlosti letu bolo spojené s určitým rizikom, bar pri odhadovanej 400 km / h sa však stále dal dobyť.
Napriek tomu nebolo potrebné jemné doladenie a rýchlosť štyristo kilometrov za hodinu zostala nedosiahnuteľná. Aj na konci roku 1963 zostal projekt Ka-22 vo fáze testovania prototypov. Do tejto doby sa jeho hlavný konkurent, helikoptéra Mi-6, dostal do výroby a bol uvedený do prevádzky. Ka-22 bol pôvodne vyvinutý ako alternatíva k novej ťažkej helikoptére. Ťažkosti s návrhom a testovaním hotového rotorového lietadla v konečnom dôsledku ovplyvnili načasovanie projektu, ktoré ho v konečnom dôsledku ukončilo. Vedenie leteckého priemyslu a ministerstvo obrany v roku 1964 stratili záujem o komplexný a zdĺhavý projekt. Práce na Ka-22 boli zastavené.
Cheejenne Lockheed ah-56
Spoločnosť Lockheed bola vždy známa svojou špičkovou technológiou. Implementácia nových myšlienok často stála zákazníka veľké sumy alebo bola zastavená kvôli technickým problémom, ale to takmer neovplyvnilo „horlivosť“dizajnérov. V šesťdesiatych rokoch sa zamestnanci spoločnosti "Lockheed" pokúsili vytvoriť rotačné krídlové stroje. Netreba dodávať, že projekt sa ukázal byť zaujímavý a do istej miery odvážny? Výsledné rotorové lietadlo AH-56 Cheeyenne stále priťahuje pozornosť špecialistov, ale skutočný osud projektu sa ukázal byť smutný.
V polovici šesťdesiatych rokov minulého storočia chcel Pentagon novú útočnú helikoptéru s dobrými letovými a bojovými vlastnosťami. Program vojenského oddelenia dostal označenie AAFSS a bolo do neho zapojených 12 projekčných organizácií. Do záverečnej fázy súťaže sa prihlásili iba dve firmy-Lockheed s projektom AH-56 Cheeyenne a Sikorsky s S-66. Technické požiadavky na novú helikoptéru zahŕňali vysokú rýchlosť. Armáda predpokladala, že nová útočná helikoptéra by mala stráviť minimálne množstvo času vstupom do oblasti útoku. Z tohto dôvodu oba projekty zahŕňali inštaláciu tlačnej vrtule do chvosta helikoptéry. Táto skutočnosť robí z uvažovaných vrtuľníkov lietadlo triedy „rotorové lietadlá“. Je pozoruhodné, že inžinieri spoločností Lockheed a Sikorsky zvolili rôzne metódy boja proti reakčnému momentu hlavného rotora. „Lockheed“to urobil jednoducho: k chvostovému rotoru so štyrmi lopatkami pridal trojlistý posúvač umiestnený na samom konci chvostového výložníka. Spoločnosť "Sikorsky" navrhla špeciálny mechanizmus, ktorý otočil chvostový rotor o 90 °. Po takom otočení sa hlavný rotor prepol do režimu automatickej rotácie a nevytvoril reaktívny moment. Zákazníkovi sa však zdalo rozloženie helikoptéry S-66 príliš zložité. V roku 1966 bol tento projekt uzavretý v prospech Lockheed AH-56 Cheeyenne.
Relatívna jednoduchosť chvostovej časti Cheyenne bola viac ako vyvážená všeobecnou odvážnosťou iných technických riešení. Vrtuľník rotorového lietadla dostal tenký trup s konvexným zasklením kokpitu. Pre svoj rozpoznateľný charakteristický tvar získalo rotorové lietadlo prezývku vážka - „vážka“. V hornej časti trupu bol nainštalovaný nízkoprofilový náboj vrtule, na ktorý boli zavesené tri listy. Pre vrtuľníky tej doby bola trojlistá vrtuľa dosť odvážne rozhodnutie. Väčšina lietadiel s rotačnými krídlami tej doby mala párny počet lopatiek, aby sa uľahčilo vyváženie a znížili sa vibrácie. Motor turbohriadeľa bol umiestnený v strede trupu, za nábojom vrtule. Na prvých kópiách AH-56 to bol General Electric T64-GE-16 s výkonom tesne pod 3 000 koní. S maximálnou vzletovou hmotnosťou asi 7 700 kg mohol Cheyenne uniesť až 1 700 litrov petroleja. Rotorové lietadlo tak dostalo jedinečný maximálny dolet až 1400 kilometrov. Napriek nízkej hmotnosti mali dôležité jednotky vrtuľníka a posádky pancier proti strelám a proti trieskam. Dvojčlenná posádka sa nachádzala v spoločnom kokpite; pracovisko pilota sa nachádzalo za a nad pracoviskom navigátora-strelca.
Konštruktéri spoločnosti Lockheed, ktorí si uvedomili veľkú budúcnosť bojových helikoptér a rotorových lietadiel, nemrhali časom na avioniku. Jeho hlavným prvkom bol zameriavací a pozorovací systém General Electric XM-112. Tento systém obsahoval 12 periskopov, laserový diaľkomer a zariadenie na nočné videnie. Vďaka XM-112 mohol navigátor-strelec ovládať 210 ° široký sektor pred autom. Otočná zákruta by mohla poskytnúť všestrannú viditeľnosť. Systém XM-112 bol kombinovaný s navádzacím komplexom novovytvorených protitankových rakiet BGM-71 TOW. Rakety a ďalšie zbrane boli umiestnené na šesť pylónov pod krídlom. Do systému monitorovania a riadenia zbraní boli tiež zabudované tri rádiové stanice na komunikáciu so základňou a pozemnými spojeniami, zariadenie na identifikačný systém „priateľov alebo nepriateľov“, rádiový výškomer, automatické zameriavanie a ďalšie potrebné elektronické zariadenia. Charakteristickým znakom Cheyennovej avioniky je maximálna integrácia celého zariadenia. Čím väčší, v porovnaní s predchádzajúcimi helikoptérami, počet rôznych elektroník prakticky neovplyvnil pohodlie pri manipulácii s ním. Jedinou nevýhodou pokročilej avioniky je vysoká cena celého komplexu. V tých časoch však americká armáda nešetrila na vojenskom vybavení.
Potenciálny operátor rotorového lietadla Sheeyenne si mohol vyberať z pomerne širokej škály zbraní. Do nosa bojového vozidla bola umiestnená diaľkovo ovládaná veža od spoločnosti Emerson Electric. Pod sférický plášť veže bolo možné umiestniť šesťhlavňový guľomet XM-196 Gatling, automatický granátomet XM-129 40 mm alebo automatické delo XM-52 30 mm. Náboje munície rôznych sudových systémov boli rôzne, ale v nose rotorového lietadla bol dostatok priestoru na umiestnenie škatúľ s nábojmi alebo nábojmi. Šesť vonkajších uzlov závesu mohlo niesť ďalších 907 kilogramov zbraní, napríklad neriadené rakety alebo TOW ATGM. Bojový potenciál Cheyenne vo všeobecnosti výrazne prevyšoval možnosti novovytvorenej Cobry AH-1.
Vyššie boli aj letové vlastnosti nového rotorového lietadla. AH-56 vystúpil do výšky tisíc metrov za necelú minútu a dokázal letieť v dosahu až 1400 kilometrov. Počas testov bola dosiahnutá maximálna rýchlosť 407 kilometrov za hodinu. 21. septembra 1967 vzlietol prvý letový prototyp helikoptéry. Jasne ukázal pohodlie vysokovýkonného motora a aplikovaného systému s dvoma chvostovými rotormi. Pri prechode z vznášadla na vodorovný let, ako aj počas neho sa však Cheyenne správal nestabilne. Drobné vylepšenia boli popretkávané skúšobnými letmi. Táto prax trvala do jari 1969: 12. marca sa zrútila tretia letová kópia. Počas letu rotor začal vibrovať, čo spôsobilo, že zasiahol lampu. Úder bol taký silný, že pilot D. Bale, ktorý bol v hornom kokpite, okamžite zomrel. Po tomto incidente bol predložený návrh vybaviť rotorové lietadlo vystreľovacími sedadlami a systémom strieľania lopatiek. Do tejto doby bol celkový počet Cheeyenne postavených alebo vo výstavbe osem.
Cheyenne zostalo mnoho technických a prevádzkových problémov. Zamestnanci spoločnosti Lockheed aktívne pracovali na ich odstránení, ale vojna vo Vietname už vstúpila do aktívnej fázy. Americká armáda naliehavo potrebovala útočný vrtuľník, z ktorého sa čoskoro stal AH-1 Cobra. Do konca jari 69 Pentagon vypovedal zmluvu so spoločnosťou Lockheed. Bell dostal lukratívnu ponuku vo výške asi sto miliónov dolárov. Neskôr nasledovali ďalšie zmluvy na niekoľko stoviek bubnov Cobras. Pokiaľ ide o AH-56, spoločnosť Lockheed pokračovala v projekte z vlastnej iniciatívy a na vlastné náklady. Cheyenne vo verzii AH-56A mal aktualizovaný podvozok, novú štvorlistovú vrtuľu a výkonnejší motor General Electric T64-GE-716. Okrem toho bola upravená skladba zariadenia a technológia výroby bola mierne zjednodušená. V súlade s novým projektom boli postavené dve rotorové lietadlá. V roku 1972 spoločnosť Lockheed predstavila armáde aktualizované bojové vozidlo, ale už nejavilo záujem. Projekt bol nakoniec uzavretý a čoskoro začal Pentagon nový program, ktorého výsledkom bola helikoptéra AH-64 Apache.
Prvé rotorové lietadlo firmy Lockheed sa ukázalo byť na svoju dobu príliš zložité a odvážne. Okrem toho Cheyenne nemala to šťastie, že sa ukázala v pravý čas. Hlavný zákazník kvôli bitkám vo Vietname stratil záujem o perspektívne lietadlo, aj keď išlo o neobvyklú triedu rotorových lietadiel. Z desiatich zostrojených AH-56 dodnes prežili iba štyri, ktoré sú dnes múzejnými kusmi.
