Tiltrotor CV / MV-22B je leta 2007 sprejela ameriška mornarica. To je edino letalo v uporabi, ki vzleti in pristane navpično ter ima visoko vodoravno hitrost.
Helikopterji so od uvedbe v francosko vojsko in letalske sile med vojno z Alžirijo 1954-1962 dodali novo dimenzijo konceptu vojaških operacij
Uporaba helikopterjev za podporo navpičnega manevra omogoča dostavo bojnih enot, ne glede na geografske ovire, na mesto, kjer nasprotnik najmanj pričakuje. To odpira nove možnosti za vojskovanje. Od alžirskega spopada so tehnološki napredek in nenehne izboljšave pri oblikovanju helikopterja povečali njegove zmogljivosti, zlasti nosilnost in dviganje. Največja hitrost in doseg sodobnih srednje velikih in težkih večnamenskih helikopterjev pa sta najverjetneje dosegli zgornje meje.
Na primer, najnovejši model Boeinga F iz družine večnamenskih transportnih helikopterjev CH-47 Chinook ima največjo hitrost 315 km / h in doseg 370 km. CH-47F sledi ruski helikopter Mi-35M z največjo hitrostjo 310 km / h in dosegom 460 km. Srednji helikopter AW-101 podjetja AgustaWestland / Finmeccanica ima največjo hitrost 309 km / h, medtem ko ima srednji helikopter nove generacije AW-139M istega podjetja največjo hitrost 306 km / h. Kot lahko vidite s tega seznama največjih hitrosti, vsi sodobni helikopterji ne morejo doseči največje hitrosti nekaj več kot 300 km / h.
Potovalna hitrost je pomembna, ker vpliva na "preobrat" letala pri izvajanju bojne naloge. Hitreje bo helikopter letel, prej bo dosegel cilj in prej se bo lahko vrnil, da pobere in dostavi dodatne sile in zaloge. Hitro povečanje kopenskih sil je bistveno za uspeh zračnega napada. Tako je sposobnost letala, da v določenem časovnem obdobju leti z več odhodi, izjemno koristna. Letenje z veliko hitrostjo prav tako poveča preživetje z zmanjšanjem časa, ko je letalo izpostavljeno sovražnim opazovalcem in strelcem na tleh.
Zaželen je tudi povečan doseg, čeprav je povezan predvsem z razpoložljivostjo goriva. V preteklosti je bila posebna pozornost namenjena povečanju dosega, ki je neposredno povezan s prostornino rezervoarjev za gorivo. Srednji in težki helikopterji, kot sta Mi-26 z dosegom 800 km in Sikorsky CH-53E z dosegom 999 km, potrebujejo prav to območje za več letov brez dolivanja goriva. Medtem polnilne palice, nameščene na letalih, kot je helikopter CH-53E ali helikopter za posebne operacije MH-60G / U Blackhawk, omogočajo izvajanje misij dolgega dosega globoko v sovražnikovih črtah. Vendar sta doseg in potovalna hitrost tesno povezana s stališča praktičnega operativnega pomena. Čeprav ima lahko letalo doseg, ki omogoča stotine navtičnih milj, da dosežejo pristajalno območje, je treba upoštevati povratni let in čas, porabljen na njem, saj lahko to povzroči povečanje časa pristajanja kopičenje. V tem primeru zaradi podaljšanega časa letenja ne bo mogel hitro opravljati nalog, kot je "povratna pot". To pomeni, da mora letalo za najučinkovitejšo uporabo dolgega dosega spet leteti hitreje.
Vrtljivi vijaki
Kljub začetnim težavam in kritikam skeptikov je tiltrotor Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey, ki je začel delovati leta 1981 v okviru skupnega projekta Vertical vzletno-pristajalni poskus (JVX), spremenil koncept operacij, ki vključujejo navpično dviganje vozila. Ta tiltrotor, ki so ga prvič napotili ameriški mornariški korpus leta 2007 in posebne sile ameriških letalskih sil leta 2009, se trenutno ne uporablja le v bojih (intervencije v Iraku in Afganistanu), ampak tudi v humanitarnih misijah in misijah za pomoč ob nesrečah, kot je on po tajfunu Haiyart, ki je leta 2013 opustošil dele Filipinov. Zlasti marinci so v tiltrotorju MV-22B videli rešitev problema dostave vojakov z ladij daleč čez obzorje. To misijo je prej opravljal težki transportni helikopter CH-46E Sea Knight, vendar je bil čas letenja nesprejemljiv. Ta helikopter je trajal kar nekaj časa, da je ustvaril potreben kontingent desantnih sil, medtem ko je opravil več letal, omejeno število vojakov je ostalo ranljivo.
Edinstvene lastnosti in zmogljivosti nagibnega motorja MV-22B so namenjene reševanju takih težav. Lahko navpično vzleti z amfibijskih jurišnih ladij, ko pa preklopi na raven let in ugasne motorje, lahko leti s hitrostjo 500 km / h. To je več kot dvakrat večja hitrost kot pri CH-46E, kar pomeni več kot polovico časa leta do istega pristajalnega območja. Poleg tega dolg doseg leta 722 km in večja nosilnost v kabini 9070 kg ter na vzmetenju 6800 kg še povečata njegovo učinkovitost. Praktične izkušnje, pridobljene z MV-22B, so povečale zanimanje za tiltrotorje kot vrsto letala in izboljšale možnosti za naslednjo generacijo tiltrotorjev. To še posebej velja glede na to, da CV / MV-22B pravzaprav uporablja tehnologije, materiale in procese za razvoj in proizvodnjo 70. let prejšnjega stoletja, ki so v zadnjih treh desetletjih brez dvoma močno napredovala.
Bell-Boeing temelji na izkušnjah CV / MV-22B pri razvoju obetavnega nagibnega letala V-280 Valor in vključuje najnovejše tehnologije, materiale in proizvodne procese za ustvarjanje naprednejšega nagibnega letala.
Za helikopter Sikorsky S-97 je bila uporabljena shema z dvema vrtljivim glavnima rotorjema in rotorjem za potiskanje repa. To je omogočilo ne le visoke hitrosti, ampak tudi možnost letenja vstran in celo nazaj.
Obetaven razvoj
Kot je navedeno zgoraj, si letalska industrija prizadeva premagati največjo dovoljeno hitrost za helikopterje. Problem povečanja hitrosti je deloma povezan s samim elementom, ki helikopterju omogoča navpično letenje - zgornji rotorji. Težave, ki jih je bilo treba rešiti, so bile povezane z aerodinamičnim uporom propelerjev in karoserije, odpravo izpihovanja zraka iz lopatic, povratnim pretokom zraka in stisljivostjo zraka. Razprava o tehničnih subtilnostih teh težav bi lahko trajala več strani, vendar je ena stvar jasna - tako ali drugače jih je treba rešiti, da se spremeni dinamika leta helikopterja. Oblikovalci poskušajo rešiti te težave tako, da gredo v različne smeri in tam "poiščejo" odgovore.
Bell Helicopter je na primer vzel preverjen koncept rotacijskega propelerja CV / MV-22B in ga prilagodil za svoj projekt nagiba V280 Valor. Po besedah Steva Matia, direktorja poslovnega razvoja naprednih rotacijskih propelerskih sistemov: "Oblikovanje in izdelava V-280 temelji na izkušnjah, pridobljenih in preizkušenih na nagibnem motorju CV / MV-22B, pri čemer se uporablja najnaprednejše oblikovanje in razvoj. tehnologije. " Kot je pojasnil, je ena izmed najbolj zanimivih rešitev implementirana v gondolo V-280. Nagib CV / MV-22B obrača celotno gondolo. Na novem V-280 se vrtijo le propelerji in menjalniki, medtem ko gondola in motor ostaneta pri miru. To omogoča varen pristanek in izkrcanje, saj ohišje motorja ne moti pristanka in zmanjšuje tudi potrebe po vzdrževanju. Tiltrotor V-280, zasnovan za različna opravila, je manjši od nagiba CV / MV-22B. Imel bo potovalno hitrost 520 km / h, bojni doseg več kot 930 km, lebdel bo lahko na nadmorski višini 1828 metrov in letel pri temperaturi 32 stopinj Celzija s polno bojno obremenitvijo, hkrati pa presegel obstoječe helikopterji v manevriranju. Bell skupaj z Lockheed-Martinom ponuja nagibni motor V-280 za helikopterski program FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Podjetja so za avgust 2017 načrtovala prvi let svojega nagibnega motorja V-280.
Zahvaljujoč uporabi potisnega repnega rotorja in repnih plavuti z dvojnimi nosilci je S-97 že opazno tišji od tradicionalnih helikopterjev. Kadar ni potrebe po visoki hitrosti, vendar je potrebna slaba vidljivost, potisni propeler naredi skoraj tiho
Obetavni helikopter X3 Airbus Helicopters ima kratka krila, ki ustvarjajo dvig pri hitrostih nad 80 vozlov, in dva turbopropelerska motorja za let naprej. Piloti pozitivno govorijo o vodljivosti letal Airbus Helicopter
X2
Sikorsky in Boeing sta medtem združila program FVL JMR-TD in ponudila helikopter SB-1 Defiant. Predlagajo, da kot osnovo za novo letalo, ki ne tehta več kot 13636 kg, vzamejo projekt Sikorsky X2 s protistraturnimi koaksialnimi propelerji. Ta pristop Sikorsky-Boeing ima prednosti, saj je 2.720 kg težki demonstrator tehnologije X2 leta 2010 letel na več testnih poletih, na katerih je dosegel rekordno hitrost 463 km / h. Leta 2015 je Sikorsky predstavil svoj prototip lahkega taktičnega večnamenskega helikopterja S-97 Raider, ki tehta približno 5000 kg.
Projekt helikopterja Sikorsky in Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, podpredsednik inovacijskih projektov pri Sikorskyju, ki vodi projekt: »Letenje dlje in hitreje v koaksialnem helikopterju je vsekakor ključna zahteva. Vendar pa želimo s svojim projektom S-97 predstaviti rotorcraft naslednje generacije, ki lahko premaga tradicionalne helikopterje pri vseh parametrih delovanja, zlasti pri nizkih hitrostih in pri lebdenju. Skrivnost koaksialnega X2 je, da glavni vrtljivi propelerji, ki se vrtijo v nasprotni smeri, omogočajo dvig in let naprej brez repnega rotorja. Nad 150 vozlov (277,8 km / h) potisk zagotavlja potisni propeler, zato glavni propelerji počnejo tisto, kar najbolje znajo - zagotavljajo dvig. Van Buyten je nadaljeval s špekulacijami, da bodo letala S-97 in SB-1 "korenito spremenila način, kako vojaški piloti zdaj letijo in se borijo s helikopterji". Do takrat, ko bosta ekipa Sikorsky in Boeing leta 2017 dvignila svoj SB-1 v zrak, bo Sikorsky imel svoj tretji poskusni X2 v manj kot desetih letih, kar bi lahko končno potrdilo lastno razširljivost projekta na velikost srednjega večnamenskega helikopterja UH. -60 Črni jastreb.
Sikorskyjev projekt X2
Cilj programa FVL JMR-TD je razviti in uporabiti letalo z znatno izboljšanimi zmogljivostmi in zmogljivostmi, ki lahko opravlja široko paleto nalog, od izvidništva in napada do prevoza vojakov in tovora.
Hibridni projekti
Airbus Helicopters (nekdanji Eurocopter) uporablja hibridni pristop pri razvoju helikopterjev, varnih za prihodnost, pri čemer uporablja nekatere bistvene elemente tradicionalnih letal, na primer kratka pravokotna krila. Takšna rešitev je omogočila znatno povečanje hitrosti letenja, kar je leta 2012 dokazal poskusni let demonstratorja tehnologije X3, ki je dosegel hitrost 255 vozlov (472 km / h) (nad rekordom hitrosti X2). Projekt X3 združuje zgornji rotor za dviganje in lebdenje ter kratka krila z nameščenimi turbopropelerskimi motorji, ki zagotavljajo potisk za premikanje naprej (zato se tukaj uporablja izraz "hibrid"). Nima zadnjega rotorja, ima pa vodoravni stabilizator z navpičnimi stabilizatorji repa na vsakem koncu. Letenja naprej s hitrostjo nad 80 vozlov (148 km / h), krila začnejo ustvarjati dodatno dvigovanje in pri visoki hitrosti zagotavljajo skoraj vse dviganje tega letala.
Airbus še ni razkril svojih načrtov za novo vojaško letalo s pristopom, ki ga je pokazal projekt X3. Tiskovni predstavnik podjetja pa je predlagal, da bi številni sedanji helikopterji lahko vključevali te oblikovalske rešitve. Ker projekt X3 temelji na globoko posodobljenem trupu lahkega univerzalnega helikopterja AS-365N3 Dauphin podjetja Airbus Helicopters, se to zdi povsem mogoče. X3 je bil prikazan ameriški vojski, vendar na koncu ni prišel v program FVL JMR-TD. Airbus je nakazal, da se namerava osredotočiti na misije iskanja in reševanja, ter nadaljuje z delom na letalu na podlagi projekta X3, ki bi lahko vzletelo leta 2019.
RACHEL
Ruski helikopterji so leta 2009 objavili, da razvijajo obetaven aerodinamični helikopter za visoke hitrosti z zložljivo podvozjem in patentirano izvedbo sistema SLES (Lock Local Elimination System) v glavni zasnovi rotorja. Po navedbah podjetja bo imel Mi-X1 potovalno hitrost 475 km / h in največjo hitrost do 520 km / h. Avgusta 2015 je na letalskem sejmu MAKS v Moskvi V. I. Mil je pokazal demonstracijo RACHEL-a (Ruski napredni komercialni helikopter), ki se oglašuje kot hitri helikopter. Helikopter lahko sprejme do 24 potnikov ali 2,5 tone tovora in ga prevaža z največjo hitrostjo 500 km / h na največjo razdaljo 900 km. Iz holdinga so sporočili, da se bodo poskusni leti začeli decembra, množična proizvodnja pa leta 2022. Decembra 2015 je bil javnosti predstavljen globoko posodobljen Mi-24K z novimi ukrivljenimi lopaticami rotorja. Namen tega razvoja je zmanjšati aerodinamični upor, povečati stabilnost in hitrost leta helikopterja. Družba pričakuje, da se bo največja hitrost poskusnega letala povečala s 333 km / h na 400 km / h. Po navedbah podjetja se bo, če je mogoče ponovno opremiti drugo letalo z ukrivljenimi rezili, hitrost povečala za 30 odstotkov.
Ruski projekt obetavnega hitrega helikopterja RACHEL
X-PLANE
Majhno ameriško podjetje AMV razvija lasten projekt za visokohitrostno navpično vzletno plovilo z propelerji na njegovih kratkih krilih. Prototipi jasno nakazujejo na kombinacijo vozila VTOL (vertikalno vzletno-pristajalno) in hitrega helikopterja. AMV je predstavil predstavitev X-PLANE in pričakuje, da bo AMV-211 dosegel največjo hitrost 483 km / h, potovalno hitrost 402 km / h in doseg 1110 km. Čeprav je podjetje predložilo svoj predlog programa FVL JMR-TD, njegov projekt ni bil izbran, projekt X-PLANE pa ni bil ustavljen in njegov razvoj se nadaljuje.
AMV-jev koncept X-PLANE
Nadziran oprijem
Drugi kandidat v industriji hitrih helikopterjev uporablja patentirano zasnovo vektorskega potisnega propelerja (VTDP) podjetja Piasecki Aircraft v kombinaciji z glavnimi krili. Eksperimentalni dvomotorni štiridelni X-49 Speed Hawk je prvič vzletel leta 2007 in dosegel hitrost 268 km / h. Ta model je temeljil na trupu protipodmorniškega helikopterja Sikorsky SH-60F Seahawk. Delo je prvotno financirala ameriška mornarica, nato pa ameriška vojska, da bi prikazali načine za povečanje hitrosti obstoječih helikopterjev na 360 km / h. Ta projekt ni bil izbran za program FVL JMR-TD.
Projekt letala Piasecki na osnovi palubnega protipodmorniškega helikopterja Sikorsky SH-60F Seahawk
SB-1 je nadaljnji razvoj projekta Sikorsky S-97 in je še en kandidat za program FVL JMR-TD, katerega cilj je zadovoljiti potrebo po srednje večnamenskem helikopterju.
Prevlada razum
Vojaške sile več držav, vključno z vojaškimi silami ZDA in Nata, se bodo v naslednjem desetletju soočile s problemom staranja svojih helikopterskih flot. Številni današnji helikopterji so bili v uporabi v osemdesetih letih, njihova življenjska doba pa se že približuje 30 let. Na primer, bojni helikopterji McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache so začeli dobavljati čete leta 1986 in imajo kljub številnim izboljšavam v bistvu enake značilnosti letenja. Družina UH-60 je še starejša, prvi helikopterji so bili dostavljeni leta 1974. Najnovejši helikopterji UH-60M imajo krmilne sisteme "fly-by-wire", skupno arhitekturo, nov zmogljiv in zanesljiv motor, vendar hitrost ostaja enaka. Prva naloga programa FVL JMR-TD bo najverjetneje zamenjava helikopterjev serije UH-60, kar pojasnjuje podobnost zasnove kabin, ki so zanj ponujene.
Tako si vojaški operaterji neizogibno prizadevajo zamenjati svoja letala. In tu se soočajo z vprašanjem, ali naj ohranijo preverjene zasnove, čeprav z vključitvijo digitalne elektronike in letalske elektronike, sistemov prelet po žici in sestavljenih materialov, ali pa se premaknejo k projektom, ki ponujajo novo raven priložnosti. Drugo vprašanje je možnost razvoja univerzalnega plovila, ki bi lahko opravljalo različne naloge. Ameriška vojska je sprva želela največ tri letala za izvajanje vseh predvidenih nalog. Ta ideja se je večkrat spremenila in doslej so se odločili za tri projekte: lahki helikopter Light Scout (obratovanje od leta 2030), medij srednje svetlobe, univerzalni / jurišni helikopter z začetkom delovanja od leta 2028 in končno, prevoz težkega tovora z začetkom obratovanja od leta 2035. Poleg tega ameriška vojska računa na izvajanje projekta "Ultra", ki naj bi začel delovati leta 2025. Gre za novo tovorno vozilo z navpičnim vzletom s podobnimi lastnostmi transportnih letal, ki jih poganjajo turbopropelerski motorji, kot sta Lockheed Martin C-130J ali Airbus A400M. A sodeč po rezultatih brifinga namestnika direktorja oddelka za kopenske bojne in taktične bojne sisteme Joseja Gonzalesa, ki je bil januarja 2016 na ameriškem obrambnem ministrstvu, se zdi, da se vse znova spreminja. Predlaga se kategorizacija glede na potrebne sposobnosti in ne glede na težo. Te nove kategorije še niso objavljene.
Tudi brez možnosti Ultra ta koncept novih letal nima le tehničnih težav, ampak lahko vpliva tudi na trenutni položaj ameriških letalskih sil - s svojimi ambicijami in roki. Verjetno so z operativnega vidika pri različnih nalogah nekateri projekti boljši od drugih. Glavno vprašanje ostaja sorazmerno financiranje takšnega programa in kako lahko vpliva na druge projekte modernizacije vojske.
Leti naprej
Delovne izkušnje nagibnega motorja CV / MV-22B razkrivajo prednosti tega letala in nakazujejo nove načine uporabe njegovih edinstvenih zmogljivosti. Na podlagi teh izkušenj je ameriško poveljstvo sil za posebne operacije USSOCOM že izrazilo interes za povečanje števila nagibnikov CV / MV-22B glede na začetne zahteve. Zadostne izkušnje s projektom X3 v okviru programa FVL JMR-TD kažejo resničnost doseganja visoke hitrosti, povečane okretnosti in večjega dosega leta. Trenutno obstaja vprašanje ugotavljanja sposobnosti preživetja, razširljivosti in prilagodljivosti helikopterjev za visoke hitrosti ter njihovih stroškov, kar jim bo omogočilo izvajanje celotnega nabora bojnih nalog. Hitri helikopterji so na obzorju, kako hitro in v kakšni obliki pa še ni znano.
