Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX

Kazalo:

Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX
Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX

Video: Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX

Video: Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX
Video: Trinary Time Capsule 2024, Marec
Anonim
Slika
Slika

Prva misel pri srečanju s Kaman K-MAX je nemogoča!

Helikopter krši prostorsko-časovni kontinuum in zakone evklidske geometrije, kako drugače razložiti vzorec gibanja svojih lopatic? V nasprotju s koaksialno shemo, v kateri so ravnine vrtenja propelerjev vzporedne med seboj, ali prečno shemo, v kateri so pesto propelerja razmaknjene na znatno razdaljo, ki presega dolžino lopatic, se tukaj zgodi nekaj nepredstavljivega - Rotorji K-MAX se sekajo v vesolju! Še trenutek in razbili bodo pesto propelerja in se sesekli na drobce! Ampak ne … rezila čudežno prehajajo skozi zadevo in se razhajajo na straneh. Helikopter varno nadaljuje svoj let.

Zgornja shema s prekrižanimi rotorji se imenuje "sinhropter". Genialni izum pripada nemškemu inženirju Antonu Flettnerju, ki je na prelomu med 30. in 40. leti (Fl.265 in Fl.282 "Kolibri") eksperimentiral s takšnimi stroji.

Sinhropter je prečni dvorotorni helikopter s križajočimi se rotorji. Vijaki se vrtijo v nasprotnih smereh, njihove vrtilne osi pa so nameščene pod rahlim kotom. Vrtenje propelerjev je sinhronizirano s pomočjo toge mehanske povezave, da se prepreči trčenje rezila.

Tako kot helikopterji s koaksialno zasnovo rotorja (na primer helikopterji iz oblikovalskega biroja Kamov) tudi sinhropterji nimajo velikega repa in izgube moči za pogon repnega rotorja. Druge prednosti pred "klasičnimi" helikopterji z enim rotorjem vključujejo nižjo raven hrupa in vibracij. Manjši vztrajnostni moment - in s tem boljša vodljivost.

Hkrati shema s prekrižanimi rotorji omogoča opustitev zapletenega stolpca rotorjev: preprost in lahek prenos pomaga zmanjšati stroške sinhropterja in olajša vzdrževanje v primerjavi s helikopterji s koaksialnimi propelerji.

Ključna pomanjkljivost sinhropterjev je manjši izkoristek rotorja v vodoravnem letu zaradi medsebojnega vpliva drug na drugega. Poleg tega so ravnine propelerja nekoliko obrnjene v različne smeri - potisk se zmanjša (vektor potiska na kosinus kota). Posledično so sinhropterji po hitrosti nekoliko slabši od helikopterjev, izdelanih po drugih shemah. Druga neprijetna lastnost je pojav vzdolžnega trenutka in težave pri uravnoteženju rotorja. Servo lopute na lopaticah rotorja se uporabljajo za krmiljenje helikopterja.

Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX
Brezpilotna različica helikopterja Kaman K-MAX

Posebna postavitev je neke vrste "vizitka" letala Kaman Aircraft. To majhno podjetje za helikopterje tradicionalno zaseda ozke niše na civilnem trgu za helikopterje za posebne namene in ustvarja specializirana vozila za vojaške stranke. Obseg serijske proizvodnje je omejen na nekaj deset (v najboljšem primeru na stotine) izvodov. Med najbolj znanimi deli-Kaman (lahek protipodmorniški / večnamenski helikopter SH-2 "Sea Sprite", ki je bil v 60. in 70. letih opremljen z vsemi križarkami in fregatami ameriške mornarice.)

Poleg SeaSprite, ki je bil zgrajen po običajni zasnovi z enim rotorjem z repnim rotorjem, je bilo podjetje Kaman Aircraft zelo uspešno pri ustvarjanju helikopterjev s križnim rotorjem. Ustanovitelj Charles Kaman je leta 1945 izdelal svoj prvi sinhropter K-125, vendar se je prvi komercialno uspešen model pojavil dve leti kasneje. Sinhropter za iskanje in reševanje ter požar Kaman HH-43 Huski je bil serijsko izdelan po naročilu ameriških letalskih sil in izvožen v druge države sveta.

Pol stoletja po uspehu Huskyja se je podjetje Kaman Aircraft odločilo, da se vrne k ustvarjanju helikopterjev s križnim rotorjem. Leta 1991 je prototip letečega žerjava K-MAX, namenjenega prevozu blaga na zunanji zanki, vzletel v zrak.

Po mnenju strokovnjakov podjetja Kaman Aircraft so sinhropterji najučinkovitejši pri operacijah, povezanih z navpičnim dvigovanjem tovora, ker dva rotorja ustvarita veliko dvigalo, postavitev pa zagotavlja koncentracijo dvigala v težišču helikopterja. Zasnova vam omogoča, da ustvarite silhueto v obliki klina, ki izboljša pogled na spodnjo poloblo iz kabine - ko morate preveriti stanje obremenitve na zunanji zanki, pa tudi z visoko natančnostjo izbrati kraj za razkladanje ali pobiranje.

Pomemben pogoj je odsotnost repnega rotorja: v razmerah, kjer običajno delujejo leteči žerjavi (gradbišča, sečnje), obstaja velika verjetnost nenamernega "srečanja" z daljnovodi, vejami dreves in bližnjimi zgradbami. V zvezi s tem je sinhroopter veliko varnejši od običajnih helikopterjev.

Kar zadeva hitrost (največja dovoljena hitrost K-MAX je le 185 km / h), ne igra velike vloge pri značilnostih letečih žerjavov, ki običajno letijo na kratke razdalje.

Helikopter K-MAX je bil ustvarjen ob upoštevanju interesov podjetij za sečnjo in obdelavo lesa: majhen, izredno zanesljiv leteči žerjav za drsenje hlodov. Pripravljeno za hladno podnebje in omejeno vzdrževanje na terenu. Izboljšana vidljivost, okrepljeno podvozje tricikla, zavrnitev zapletene in muhaste opreme.

Delo na sečnji, na težko dostopnih pobočjih in na gradbiščih predstavlja veliko nevarnost za življenje in zdravje pilota. V ospredje prihajajo varnostni ukrepi: helikopter K-MAX je serijsko opremljen s sedežem za blaženje udarcev Simula s pettočkovnim varnostnim pasom, ki lahko reši življenje pilota med udarci s preobremenitvijo do 20 g.

Omeniti velja, da je bilo od 38 izdelanih kopij Kamana K-MAX dvanajst avtomobilov izgubljenih zaradi različnih nesreč in izrednih razmer. Kljub temu s preostalimi helikopterji še naprej aktivno upravljajo podjetja za sečnjo in gradnjo v ZDA, Nemčiji, Švici, Kolumbiji in na Novi Zelandiji.

… Bil je odličen fant in vestno je delal. Toda mirno, mirno življenje ni uspelo - Pentagon se je zanimal za priden helikopter.

- Pridobite poziv, podpišite.

Kako je K-MAX potegnil vojaški pas

V sodobnih lokalnih vojnah večina letalskih letalskih prevozov pade na prevoz različnih tovorov na območju konflikta. Še posebej so izpostavljeni piloti helikopterjev, na njihovih ramenih je oskrba več tisoč vojsk, razpršenih na ločenih kontrolnih točkah po velikem ozemlju, pogosto na težkem terenu, obkroženem s sovražnim prebivalstvom.

To je nedvomno Afganistan. Letalske sile 40. armade so se prvič soočile s podobnimi težavami: piloti helikopterjev so morali pozimi pokazati čudeže vzdržljivosti in oskrbovati 100.000 moški vojaški kontingent z vsem, kar so potrebovali - od hrane, streliva in petroleja, do šotorov, toplega oblačila, knjige in drugi tovor.

Za to vedo tudi Jenkiji, ki se že vrsto let v gorskih soteskah Afgan vodijo brezploden boj proti teroristom Al Kaide. Ponudba vojakov nenehno narašča. Tovorni promet se povečuje.

Ob tem so se odločili igrati podjetje Kaman, ki je vojski ponudilo nepričakovano rešitev problema - vozilo brez posadke, ki lahko samodejno dostavi blago na območje spopada.

Slika
Slika

V sedanjih razmerah je takšen prevoz videti kot upravičena odločitev: človeku ni treba tvegati svojega življenja v tako banalnih in preprostih misijah, ki vsak dan letijo po sovražnem ozemlju. Če želite leteti od točke A (letališče Bagram) do točke B (oddaljena kontrolna točka v bližini Jalalabada) in previdno raztovoriti tovor na skalnati planoti - takšna misija ne zahteva naprednih superračunalnikov, posebnih pilotskih spretnosti ali kakršnih koli zapletenih tehničnih rešitev. Celoten let poteka po podatkih sistema GPS, signalih radijskih svetilnikov in po potrebi pod daljinskim upravljalnikom operaterja.

Prvi prototip transportnega brezpilotnega helikopterja K-MAX brezpilotnega večnamenskega helikopterja, ki je nastal v sodelovanju s korporacijo Lokheed Martin, je bil leta 2008 predstavljen vojski. Posodobljena različica se je pojavila leta 2010.

Istega leta je Kaman prejel 46 milijonov dolarjev nepovratnih sredstev za izgradnjo dveh transportnih brezpilotnih letal, ki bi v praksi pokazali zmogljivosti sistema. Projekt je nadziralo poveljstvo pomorskih letalskih sistemov (NAVAIR). Do konca leta 2011 sta oba naročena helikopterja, ki sta prejela ustrezno livrejo letalstva Marine Corps, prispela v afganistanske gore in začela s poskusnimi leti.

Prva transportna misija v razmerah blizu bojnih je bila 17. decembra 2011. Dron je na zunanjo zanko dostavil 1,5 tone hrane na oddaljeno bazo Combne Outpost Payne.

Slika
Slika

Marincem je bila ideja všeč - brezpilotni letali so bili redno poslani na misije. Februarja 2013 sta oba K-MAX-a opravila 600 letov nad afganistanskimi gorami, v zraku preživela več kot 700 ur in v tem času prepeljala okoli 900 ton različnih tovorov. V tem času je Kaman prejel nagrado revije Popular Science, brezpilotna različica helikopterja K-MAX pa se je naučila leteti v temi in dostavljati blago z natančnostjo 3 metre.

18. marca 2013 je poveljstvo ILC podaljšalo projekt za nedoločen čas z besedilom "do prejema posebnih naročil". Za nakup novih brezpilotnih letal ni denarja, vendar se nihče ne želi odreči transportnim brezpilotnim letalom.

Vendar se je 5. junija 2013 zgodila nadloga. Med eno od transportnih misij ob približevanju "točki" je dron padel na tla in resno poškodoval trup trupa. Preiskava je pokazala, da to ni bila napaka operaterja - brezpilotna letalnica je bila v tem trenutku v avtonomnem načinu po programirani poti. Komisija ni našla sledi sovražnikovega ognja ali okvar v "mehanskem" delu in motorju helikopterja. Različice s pojavom postaj elektronskih bojev, podobnih ruski Avtobazi, med afganistanskimi basmači ni treba resno obravnavati. Zdi se, da je bila napaka v programu ali napačen signal enega od senzorjev UAV.

Septembra je bil ponesrečeni K-MAX poslan v ZDA na popravila, drugi dron je še naprej opravljal naloge v zvezi s prevozom blaga po Afganistanu.

Epizoda s strmoglavljenjem brezpilotnega letala ni zmanjšala zanimanja za različico letečega žerjava brez posadke: Kaman je svojo idejo uspešno predstavila na letalskem salonu v Parizu in prejela tople ocene bodočih tujih strank.

Nova različica UAV je dobila možnost samodejnega zajema tovora (potreben je poseben modul na telesu zabojnika, ki oskrbuje radijski signal UAV) in spretnost skupinskega letenja v isti sestavi z drugimi vozili brez posadke in posadke. Nazivna nosilnost - 5000 funtov tovora (2270 kg) na potovanje.

Obstaja razlog za domnevo, da se potreba po takšnih strojih lahko pojavi ne le na bojišču, ampak tudi na območjih katastrof, ki jih povzroči človek - dovolj je, da se spomnimo tveganja, s katerimi se soočajo likvidatorji černobilske nesreče, ki so bili prisiljeni opustiti vreče s peskom iz helikopterjev v krater uničene četrte elektrarne.

Glede na nedvomno koristnost takšnega sistema Kaman in Lokheed Martin pričakujeta, da bosta v kratkem prejela pogodbo od letalstva ILC za dobavo najmanj 16 serijskih brezpilotnih letal.

Sveto mesto ni nikoli prazno. Z vonjem po prihodu je prišel Boeing s svojo različico transportnega brezpilotnega letala, ki temelji na lahkem vojaškem helikopterju Little Bird.

Primerjalni testi brezpilotnih letal Kaman K-MAX in Boeing H-6U Little Bird so se začeli februarja 2014 v vojaški bazi Quantico v Virginiji.

Priporočena: