Вертолёт, 2006 №3 - Журнал Вертолет (читать книги полные txt) 📗
Не одно поколение конструкторов фирмы Bell начиная с 1955 года занималось этой проблемой. За прошедшие полвека был проведен огромный объем исследований, включающих в себя создание нескольких экспериментальных летных образцов.
Программа неоднократно останавливалась по техническим и финансовым причинам, однако в 1986 году Пентагоном все же было принято решение о создании десантнотранспортного аппарата для транспортировки 24 полностью оснащенных десантников или груза массой 9 тонн с боевым радиусом полета 690 км, аппарата именно того профиля, который демонстрировался в Фарнборо командой Bell/Boeing. С учетом выделенных в 1988 году из бюджета 2,5 млрд. долларов потраченная сумма составила уже 30 млрд. Первый полет Osprey совершил в марте 1989 года. С сентября 2005 началось полномасштабное серийное производство.
В полете V-22 выглядит, как самолет, обращают на себя внимание только две мощные мотогондолы на концах крыльев и странные переразмеченные тянущие винты. На аппарате взлетной массой 23,5 т (класс самолета Ан-24) установлены два двигателя мощностью по 6150 л.с. каждый и два тянущих винта диаметром по 11,6 м. Повернутые вертикально вместе с мотогондолами, они- то и обеспечивают вертикальные взлет и посадку аппарата. Для критиков это самое уязвимое место аппарата, для его создателей — самая главная проблема и главный недостаток. Такие диаметры тянущих винтов не позволяют садиться и взлетать «по- самолетному», и в то же время, как несущие винты с очень большой нагрузкой на ометаемую площадь, они не обеспечивают посадку на авторотации при отказе двигателей. Остается уповать только на надежность всех систем и агрегатов. При таких колоссальных затратах на разработку и выпуск серийного образца — 70 млн. долларов — достигнуты более чем скромные летно-технические характеристики.
Производительность и экономическую целесообразность применения любого транспортного средства в конечном итоге определяет крейсерская скорость. На Osprey она составляет 396 км/ч, а на современных вертолетах типа Agusta/Westland ЕН-101, Sikorsky S-92 — 260 км/ч. У вертолетчиков, однако, есть резервы, чтобы свести это преимущество V-22 к нулю: достаточно вспомнить, что абсолютный мировой рекорд скорости, установленный в 1986 году вертолетом Super Links на базе 15 км, составляет 400,87 км/ч.
Демонстрационные полеты V-22 на Фарнборо преследовали цель найти покупателя. И эта цель не скрывалась, так было заявлено на пресс-конференции совместного предприятия по этому проекту. Однако вице-президент фирмы по вертолетной тематике Майкл Ткач отказался назвать потенциальных заказчиков. Нет сомнения, что они будут. 0 готовности приобрести V-22 заявили представители корпуса Морской пехоты США, проявляют интерес к этому аппарату Израиль, Сингапур и даже Австралия.
Х-2 в пассажирском варианте
X-2 в варианте тяжелого транспортного вертолета
Альтернативные возможности
Фирма Sikorsky занимает совершенно иную позицию при решении задачи достижения высоких скоростей. В их проекте вертолет остается вертолетом. Отсутствие преобразований конфигурации аппарата — принципиальная позиция. На предыдущих выставках во Франции и Германии выставлялась модель демонстрационного аппарата Х-2 с соосными жесткими винтами, рассчитанная на достижение крейсерской скорости в 450 км/ч. В Англии фирма уже распространила информацию о состоянии его разработки.
«Мы определенно сможем облетать демонстрационный образец в 2006 году, — сказал новый президент фирмы Sikorsky Джефф Пино. — Детальное проектирование всех основных систем завершено. Первый этап испытаний несущего винта завершен. Основные валы и трансмиссия находятся на стадии изготовления, и в июле мы начнем наземные испытания вертолета».
По его словам, фирма уже решила ключевые технические задачи в разработке вертолета с полностью новой дистанционной системой управления. Он сможет летать со скоростью более 250 узлов (460 км/ч), сохраняя при этом все полетные характеристики традиционного вертолета.
Основное достоинство предложения фирмы Sikorsky в том, что скоростной аппарат не теряет характеристик традиционного вертолета: возможность длительного висения над точкой, неограниченные по времени полеты на малых скоростях, возможность совершения посадки на авторотации при отказе двигателей. И очень важным моментом является отсутствие переходного процесса с режима висения на режим горизонтального полета, что на Osprey приходится выполнять дважды: после взлета и перед посадкой в условиях жесткого ограничения по времени.
В концепции фирмы Sikorsky в качестве несущего винта и крыла в горизонтальном полете используется «жесткий соосный несущий винт» (подобно пропеллеру самолета Ту-95), но только большего размера. Соосная комбинация винтов нужна для уравновешивания поперечного момента, который возникает на жестком одиночном винте при движении его с горизонтальной скоростью. Вызвано это тем, что на половине диска, где лопасти идут навстречу воздушному потоку, подъемная сила растет, а на другой половине диска, где лопасти идут по потоку, величина подъемной силы с увеличением скорости полета уменьшается. Возникает крепящий момент, который уравновешивается, если взять два винта, вращающихся на одной оси, но в разные стороны, то есть соосные винты.
Возможность достижения максимальной скорости полета порядка 500 км/ч на жестких соосных несущих винтах фирмой Sikorsky была продемонстрирована в 80-х годах во время летных испытаний на экспериментальном летательном аппарате ХН-59А. Горизонтальная сила тяги тогда создавалась двумя реактивными двигателями, установленными по бокам фюзеляжа.
В демонстрационном образце Х-2 для создания горизонтальной силы тяги будет использоваться обычный толкающий винт самолетного типа. По программе «Технологии Х-2» фирмой предлагаются аппараты различного назначения: боевые, транспортные, беспилотные и пассажирские разных весовых категорий, в том числе тяжелый транспортный вертолет, рассчитанный на перевозку 20 т груза с крейсерской скоростью 450 км/ч.
Работы по программе создания демонстрационного образца Х-2, по оценке руководителя проекта, идут успешно, они включают в себя также широкий фронт исследовательских работ по созданию новых методов расчета скоростных винтов.
Демонстрационный образец Х-2 не является готовым изделием, но призван стать первым в серии новых проектов пилотируемых и беспилотных аппаратов с полным спектром характеристик, различных весовых классов и конфигураций, которые смогут летать быстрее, дальше и поднимать больше груза.
Фирма Sikorsky считает, что проект «Технологии Х-2» способен привнести свои уникальные качества в каждый класс военных и гражданских вертолетов.
X-Hawk VTOL (макет)
Возвращение
В конце 50-х — начале 60-х годов в очередной раз началось повальное увлечение конструкторов-вертолетчиков «летающими джипами», которые представляли собой платформу с одним или двумя несущими винтами, размещаемыми в кольцевых туннелях. Наибольших успехов в конструировании таких аппаратов достиг создатель и президент фирмы Vertol Фрэнк Пясецкий — один из пионеров вертолетостроения, на чьем счету ряд успешно летавших вертолетов продольной схемы, в частности, хорошо известный читателям журнала Chinook.
Естественно, работы велись по заданию Пентагона, и по замыслу заказчика такие летательные аппараты должны были использоваться для переброски тяжелого оружия (пушек) и небольших групп солдат. Но работы прекратили, хотя было создано несколько успешно летавших образцов. Вероятно, заказчика не устроили полученные летно-технические характеристики, а также проблемы с управлением таким аппаратом в горизонтальном полете.
