Тилтроторът CV / MV-22B е приет от Корпуса на морската пехота на САЩ през 2007 г. Това е единственият експлоатиран днес самолет, който излита и каца вертикално и има висока хоризонтална скорост на полета.
Хеликоптерите, от въвеждането им във френската армия и военновъздушните сили по време на войната с Алжир през 1954-1962 г., добавиха ново измерение към концепцията за военни операции
Използването на хеликоптери за поддържане на вертикална маневра позволява бойните единици да бъдат доставени, независимо от географските препятствия, до мястото, където противникът може най -малко да очаква. Това отваря нови възможности за война. След алжирския конфликт технологичният напредък и непрекъснатите подобрения в дизайна на хеликоптера са увеличили неговите възможности, по -специално полезния товар и повдигането. Максималната скорост и обхват на съвременните средни и тежки многоцелеви хеликоптери най -вероятно са достигнали горните си граници.
Например, най-новият модел Boeing F от семейство многофункционални транспортни хеликоптери CH-47 Chinook има максимална скорост от 315 км / ч и обхват от 370 км. CH-47F е последван от руския хеликоптер Ми-35М с максимална скорост 310 км / ч и обхват 460 км. Средният хеликоптер AW-101 от AgustaWestland / Finmeccanica има максимална скорост от 309 км / ч, докато новото поколение среден хеликоптер AW-139M на същата компания има максимална скорост от 306 км / ч. Както можете да видите от този списък с максимални скорости, не всички съвременни хеликоптери могат да достигнат максимална скорост от малко над 300 км / ч.
Крейсерската скорост е важна, тъй като влияе върху „оборота“на самолета при изпълнение на бойна мисия. Колкото по -бързо хеликоптерът лети, толкова по -скоро ще постигне целта си и толкова по -скоро ще може да се върне, за да вземе и достави допълнителни сили и доставки. Бързото натрупване на сухопътни сили е от съществено значение за успеха на въздушно десантно нападение. По този начин способността на самолет да лети с повече излитания за определен период от време е изключително полезна. Летенето с висока скорост също увеличава оцеляването чрез намаляване на времето, през което самолетът е изложен на вражески наблюдатели и артилеристи на земята.
Увеличеният обхват също е желателен, въпреки че е свързан главно с наличността на гориво. В миналото се обръщаше специално внимание на увеличаването на обхвата, което е пряко свързано с капацитета на резервоарите за гориво. Средните и тежки хеликоптери, като Ми-26 с обсег от 800 км и Sikorsky CH-53E с обсег от 999 км, се нуждаят точно от този обхват, за да извършат няколко самолета без зареждане с гориво. Междувременно зареждащите пръти, монтирани на самолети като хеликоптер CH-53E или хеликоптер за специални операции MH-60G / U Blackhawk, позволяват да се изпълняват мисии на далечни разстояния дълбоко зад вражеските линии. Въпреки това, обхватът и скоростта на движение са тясно свързани от гледна точка на практическия оперативен смисъл. Въпреки че самолетът може да има обхват, който позволява стотици морски мили да достигнат зоната за кацане, е необходимо да се вземат предвид обратният полет и времето, прекарано в него, тъй като това може да доведе до увеличаване на времето на десантните сили изградят. В този случай той няма да може бързо да изпълнява задачи като „двупосочно пътуване“поради увеличеното време на полета. Тоест, за да се използва най -ефективно дългият радиус на действие, самолетът отново трябва да лети по -бързо.
Въртящи се винтове
Въпреки първоначалните трудности и критиките от страна на скептиците, тилтроторът Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey, който започна живота си през 1981 г. като част от съвместния проект за вертикално излитане / кацане (JVX), промени концепцията за операции, включващи вертикален асансьор превозни средства. Разположен за първи път от Корпуса на морската пехота на САЩ през 2007 г. и специалните сили на ВВС на САЩ през 2009 г., този тилтротор в момента се използва не само в бойни действия (интервенции в Ирак и Афганистан), но и в хуманитарни мисии и мисии за оказване на помощ при бедствия, като например той предостави помощ след тайфуна Haiyart, който опустоши части от Филипините през 2013 г. По-специално морските пехотинци видяха в тилтротора MV-22B решение на проблема с доставянето на войски от кораби далеч отвъд хоризонта. Тази мисия преди това се изпълняваше от тежък транспортен хеликоптер CH-46E Sea Knight, но времето на полета беше неприемливо. Този хеликоптер отне доста време за изграждане на необходимия контингент от десантни сили, докато направи няколко бомбардировки, ограниченият брой войски остана уязвим.
Уникалните характеристики и възможности на тилтротора MV-22B са насочени към решаване на такива проблеми. Той може да излита вертикално от десантно -десантни кораби, но при преминаване към равен полет и при изключване на двигателите може да лети със скорост 500 км / ч. Това е повече от двойна скорост на CH-46E, което означава повече от половината време на полет до същата зона за кацане. Плюс дълъг полет от 722 км и по -висок полезен товар в пилотската кабина от 9070 кг и на окачване от 6800 кг допълнително увеличават ефективността му. Практическият опит, придобит с MV-22B, повиши интереса към тилтроторите като тип самолет и подобри перспективите за следващото поколение тилтротор. Това е особено вярно, като се има предвид, че CV / MV-22B всъщност използва технологии, материали и процеси за разработка и производство на 70-те години на миналия век, които без никакво съмнение са напреднали значително през последните три десетилетия.
Bell-Boeing се основава на опита на CV / MV-22B при разработването на обещаващите самолети с наклон V-280 Valor и включва най-новите технологии, материали и производствени процеси, за да създаде по-усъвършенстван самолет с наклон.
За хеликоптера Sikorsky S-97 е използвана схема с два въртящи се основни ротора и въртящ се ротор. Това направи възможно не само да се получат високи скорости, но и възможността да се лети встрани и дори обратно.
Обещаващи развития
Както бе отбелязано по -горе, авиационната индустрия работи за преодоляване на максималната скорост за хеликоптери. Проблемът с увеличаването на скоростта е отчасти свързан със самия елемент, който позволява на хеликоптера да лети вертикално - горните ротори. Проблемите, които трябваше да бъдат решени, бяха свързани с аеродинамичното съпротивление на витлата и тялото, премахването на издухването на въздух от лопатките, обратния въздушен поток и сгъстяването на въздуха. Обсъждането на техническите тънкости на тези проблеми може да отнеме няколко страници, но едно е ясно - те трябва да бъдат решени по един или друг начин, за да се промени динамиката на полета на хеликоптера. Дизайнерите се опитват да разрешат тези проблеми, като отиват в различни посоки и „опипват“там за отговори.
Например, Bell Helicopter взе доказаната концепция за въртящо се витло CV / MV-22B и я адаптира за техния проект за наклон V280 Valor. Според Стив Матия, директор „Развитие на бизнеса за усъвършенствани системи с въртящи се витла“: „Проектирането и производството на V-280 се основава на опита, натрупан и тестван при наклона на CV / MV-22B, като същевременно се прилага най-модерният дизайн и разработка технологии. Както той обясни, едно от най-интересните решения е внедрено в гондолата V-280. CV / MV-22B тилтроторът завърта цялата гондела. На новия V-280 се въртят само витлата и скоростните кутии, докато гондолата и двигателят остават неподвижни. Това позволява безопасно кацане и слизане, тъй като корпусът на двигателя не пречи на кацането, а също така намалява изискванията за поддръжка. Тилтроторът V-280, предназначен за различни задачи, е по-малък от CV / MV-22B. Той ще има крейсерска скорост от 520 км / ч, боен обхват над 930 км, ще може да витае на височина 1828 метра и да лети при температура от 32 градуса по Целзий с пълен боен товар, като същевременно надминава съществуващите хеликоптери в маневреност. Заедно с Lockheed-Martin, Bell предлага наклонния двигател V-280 за вертолетната програма FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Компаниите са планирали първия полет на своя тилтротор V-280 за август 2017 г.
Благодарение на използването на тласкащ опашен ротор и двойни ребра, S-97 вече е забележимо по-тих от традиционните хеликоптери. Когато няма нужда от висока скорост, но е необходима ниска видимост, тласкащото витло го прави почти безшумен
Обещаващият хеликоптер X3 на Airbus Helicopters има къси крила, които генерират повдигане със скорост над 80 възела, и два турбовитлови двигателя за преден полет. Пилотите говорят положително за маневреността на самолетите на Airbus Helicopter
X2
Междувременно Sikorsky и Boeing се обединиха по програмата FVL JMR-TD, за да предложат хеликоптер SB-1 Defiant. Те предлагат да се вземе проектът Sikorsky X2 с противоположно въртящи се коаксиални витла и бутащо витло като основа за нов самолет с тегло не повече от 13636 кг. Този подход на Sikorsky-Boeing има предимства, тъй като 2 720 kg X2 Technology Demonstrator излетя няколко тестови полета през 2010 г., при които достигна рекордната скорост от 463 km / h. През 2015 г. Sikorsky представи своя прототип на S-97 Raider, лек тактически многофункционален хеликоптер, с тегло около 5000 кг.
Проект за хеликоптер Sikorsky и Boeing SB-1 Defiant
Крис Ван Буйтен, вицепрезидент на иновационните проекти в Sikorsky, който ръководи проекта: „Летенето по -далеч и по -бързо в коаксиален хеликоптер определено е ключово изискване. Въпреки това, с нашия проект S-97, ние искаме да покажем роторкрафта от следващо поколение, който може да надмине традиционните хеликоптери във всеки параметър на производителност, особено при ниски скорости и при зависване. Тайната на коаксиалния X2 е, че противоположно въртящите се основни витла осигуряват повдигане и напред полет без опашен ротор. Над 150 възела (277.8 км / ч), тягата се осигурява от тласкащото витло, така че основните витла правят това, което правят най -добре - осигуряват повдигане. Ван Буйтен продължи да спекулира, че самолетите S-97 и SB-1 „коренно ще променят начина, по който военните пилоти сега летят и се бият с хеликоптери“. Докато екипът на Sikorsky и Boeing издигнат своя SB-1 във въздуха през 2017 г., Sikorsky ще има своя трети експериментален X2 за по-малко от 10 години, което най-накрая може да потвърди присъщата за проекта мащабируемост до размера на средновековния многоцелеви хеликоптер UH. -60 Черен ястреб.
Проектът X2 на Sikorsky
Целта на програмата FVL JMR-TD е да разработи и разположи самолет със значително подобрени характеристики и възможности, способен да изпълнява широк спектър от задачи, вариращи от разузнаване и атака до транспортиране на войски и товари.
Хибридни проекти
Airbus Helicopters (бивш Eurocopter) възприема хибриден подход при разработването на хеликоптери, устойчиви на бъдещето, като използва някои от основните елементи на традиционните самолети, като например къси правоъгълни крила. Подобно решение позволи значително увеличаване на скоростите на полета, което беше демонстрирано през 2012 г. чрез пробен полет на демонстратора на технологията X3, който достигна скорост от 255 възела (472 км / ч) (над рекорда за скорост X2). Проектът X3 комбинира горен ротор за повдигане и висене и къси крила с монтирани на тях турбовитлови двигатели, осигуряващи тяга за движение напред (поради което тук се използва терминът "хибрид"). Той няма заден ротор, а вместо това има хоризонтален стабилизатор с вертикални стабилизатори на опашката във всеки край. Летящи напред със скорости над 80 възела (148 км / ч), крилата започват да генерират допълнително повдигане и с висока скорост осигуряват почти целия повдигащ капацитет на този самолет.
Airbus все още не е разкрил плановете си за нов военен самолет, използвайки подхода, демонстриран от проекта X3. Говорителят на компанията предположи, че много от сегашните хеликоптери могат да включват тези дизайнерски решения. Тъй като проектът X3 се основава на дълбоко модернизирания корпус на лекия универсален хеликоптер AS-365N3 Dauphin от Airbus Helicopters, това изглежда напълно възможно. X3 беше показан на американската армия, но в крайна сметка не стигна до програмата FVL JMR-TD. Airbus заяви намерението си да се съсредоточи върху мисии за търсене и спасяване и продължава да работи върху самолет, базиран на проекта X3, който може да излети през 2019 г.
Рейчъл
Руските хеликоптери обявиха през 2009 г., че разработват обещаващ високоскоростен аеродинамичен хеликоптер с прибиращ се колесник и патентовано внедряване на системата SLES (Stall Local Elimination System) в основния дизайн на ротора. Според компанията Mi-X1 ще има крейсерска скорост от 475 км / ч и максимална скорост до 520 км / ч. През август 2015 г. на авиосалона MAKS в Москва, V. I. Мил показа демонстрация на RACHEL (руски усъвършенстван търговски хеликоптер), рекламиран като високоскоростен хеликоптер. Хеликоптерът може да поеме на борда до 24 пътници или 2,5 тона товар и да го транспортира с максимална скорост от 500 км / ч до максимално разстояние от 900 км. Холдингът заяви, че тестовите полети ще започнат през декември, а масовото производство през 2022 г. През декември 2015 г. на обществеността беше представен дълбоко модернизиран Ми-24К с нови извити роторни лопатки. Целта на това развитие е да се намали аеродинамичното съпротивление, да се увеличи стабилността и скоростта на полета на хеликоптера. Компанията очаква, че максималната скорост на експерименталния самолет ще се увеличи от 333 км / ч до 400 км / ч. Според компанията, ако е възможно да се преоборудва друг самолет с извити лопатки, това ще увеличи скоростта с 30 процента.
Руски проект на обещаващ високоскоростен хеликоптер RACHEL
X-PLANE
Малка американска компания AMV разработва собствен проект за високоскоростен вертикален излитащ кораб с витла, разположени на късите му крила. Прототипите ясно намекват за комбинация от превозно средство VTOL (вертикално излитане и кацане) и високоскоростен хеликоптер. AMV стартира своята демонстрация X-PLANE и очаква AMV-211 да достигне максимална скорост от 483 км / ч, крейсерска скорост от 402 км / ч и пробег от 1110 км. Въпреки че компанията е представила предложението си за програмата FVL JMR-TD, нейният проект не е избран, а проектът X-PLANE не е спрян и неговото развитие продължава.
Концепцията на AMV X-PLANE
Контролирано сцепление
Друг кандидат в индустрията за високоскоростни хеликоптери използва патентования дизайн на Piasecki Aircraft Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) в комбинация с основни крила. Експериментален двумоторен четирилопатен X-49 Speed Hawk излетя за първи път през 2007 г. и достигна скорост от 268 км / ч. Този модел се основава на корпуса на палубния хеликоптер Sikorsky SH-60F Seahawk. Работата първоначално беше финансирана от ВМС на САЩ, а след това от американската армия, за да демонстрира начини за увеличаване на скоростта на съществуващите хеликоптери до 360 км / ч. Този проект не е избран за програмата FVL JMR-TD.
Проект на самолет „Пиасецки“, базиран на палубен противолодочен хеликоптер Sikorsky SH-60F Seahawk
SB-1 е по-нататъшно развитие на проекта Sikorsky S-97 и е друг кандидат за програмата FVL JMR-TD, която има за цел да отговори на нуждата от среден многоцелеви хеликоптер.
Разумът надделява
Военните на няколко държави, включително военните сили на САЩ и НАТО, ще се сблъскат с проблема със застаряването на своите хеликоптерни флоти през следващото десетилетие. Много от днешните хеликоптери са пуснати в експлоатация през 80 -те години на миналия век, а експлоатационният им живот вече наближава 30 години. Например бойните хеликоптери McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache започнаха да доставят войските през 1986 г. и въпреки редица подобрения имат по същество същите летателни характеристики. Семейството UH-60 е още по-старо, първите хеликоптери са доставени през 1974 г. Най-новите хеликоптери UH-60M имат системи за управление „fly-by-wire“, обща архитектура, нов мощен и надежден двигател, но скоростта остава същата. Първата задача на програмата FVL JMR-TD най-вероятно ще бъде подмяната на хеликоптерите от серията UH-60, което обяснява сходството на дизайна на предлаганите за него кабини.
Така че военните оператори неизбежно се стремят да заменят своите самолети. И тук те са изправени пред въпроса дали да запазят доказаните дизайни, макар и с включването на цифрова електроника и авионика, системи за преливане по кабел и композитни материали, или да преминат към проекти, които предлагат ново ниво на възможности. Вторият въпрос е възможността за разработване на универсален кораб, който да изпълнява различни задачи. Първоначално американските военни искаха максимум три самолета за изпълнение на всички предвидени от него мисии. Тази идея се е променяла няколко пъти и досега те са се спрели на три проекта: лек вертолет Light Scout (експлоатация от 2030 г.), средно лек носител, универсален / атакуващ хеликоптер с началото на експлоатацията от 2028 г. и накрая, транспортът на тежки товари с началото на експлоатацията от 2035 г. Освен това американската армия разчита на изпълнението на проекта „Ultra“, който е планиран да започне работа през 2025 г. Това е ново товарно превозно средство с вертикално излитане със характеристики, подобни на тези на транспортните самолети, задвижвани от турбовитлови двигатели като Lockheed Martin C-130J или Airbus A400M. Но, съдейки по резултатите от брифинг на заместник -директора на отдела за сухопътни бойни и тактически бойни системи Хосе Гонзалес, проведен в Министерството на отбраната на САЩ през януари 2016 г., изглежда, че всичко отново се променя. Предлага се категоризация въз основа на необходимите възможности, а не на теглото. Тези нови категории все още не са обявени.
Дори и без опцията Ultra, тази концепция за нови самолети не само има технически проблеми, но може да повлияе и на настоящата позиция на ВВС на САЩ - с амбицията и сроковете. Вероятно от оперативна гледна точка в различни задачи някои проекти могат да бъдат за предпочитане пред други. Основният въпрос остава пропорционалното финансиране на такава програма и как тя може да повлияе на други проекти за модернизация на армията.
Летете напред
Опитът от експлоатацията на тилтротора CV / MV-22B разкрива предимствата на този самолет и посочва нови начини за използване на неговите уникални възможности. Въз основа на този опит американското командване на силите за специални операции USSOCOM вече е изразило интерес да увеличи броя на тилтроторите CV / MV-22B над първоначалните изисквания. Достатъчният опит по проекта X3 в рамките на програмата FVL JMR-TD показва реалността на постигането на висока скорост, повишена маневреност и по-голям обхват на полета. В момента възниква въпросът за определяне на жизнеспособността, разширяемостта и адаптивността на високоскоростни хеликоптери, както и тяхната цена, което ще им позволи да изпълняват целия набор от бойни задачи. Високоскоростните хеликоптери са на хоризонта, но колко скоро и под каква форма все още не е известно.
