Dispozitivul de înclinare CV / MV-22B a fost adoptat de Corpul de Marină al SUA în 2007. Aceasta este singura aeronavă care funcționează astăzi care decolează și aterizează vertical și are o viteză de zbor orizontală mare.
Elicopterele, de la introducerea lor în armata și forțele aeriene franceze în timpul războiului din 1954-1962 cu Algeria, au adăugat o nouă dimensiune conceptului de operațiuni militare
Utilizarea elicopterelor pentru susținerea manevrei verticale permite livrarea unităților de luptă, indiferent de obstacolele geografice, în locul în care adversarul se poate aștepta cel mai puțin. Acest lucru deschide noi oportunități de război. De la conflictul algerian, progresele tehnologice și îmbunătățirile continue în proiectarea elicopterului și-au sporit capacitățile, în special sarcina utilă și ridicarea. Cu toate acestea, viteza maximă și raza de acțiune a elicopterelor polivalente moderne, medii și grele, cel mai probabil, și-au atins limitele superioare.
De exemplu, cel mai recent model Boeing F al familiei de elicoptere multifuncționale CH-47 Chinook are o viteză maximă de 315 km / h și o autonomie de 370 km. CH-47F este urmat de elicopterul rus Mi-35M cu o viteză maximă de 310 km / h și o autonomie de 460 km. Elicopterul mediu AW-101 de la AgustaWestland / Finmeccanica are o viteză maximă de 309 km / h, în timp ce elicopterul mediu AW-139M de nouă generație al aceleiași companii are o viteză maximă de 306 km / h. După cum puteți vedea din această listă de viteze maxime, nu toate elicopterele moderne pot atinge o viteză maximă de puțin peste 300 km / h.
Viteza de croazieră este importantă deoarece afectează „răsucirea” aeronavei atunci când îndeplinește o misiune de luptă. Cu cât elicopterul zboară mai repede, cu atât mai repede își va atinge obiectivul și va putea reveni mai repede pentru a prelua și livra forțe și provizii suplimentare. O acumulare rapidă a forțelor terestre este esențială pentru succesul unui atac aerian. Astfel, capacitatea unei aeronave de a zbura mai multe plecări într-o anumită perioadă de timp este extrem de utilă. Zborul cu viteză mare crește, de asemenea, capacitatea de supraviețuire prin reducerea timpului în care aeronava este expusă observatorilor inamici și artilerilor de pe sol.
Este de dorit, de asemenea, creșterea autonomiei, deși este legată în principal de disponibilitatea combustibilului. În trecut, o atenție specială a fost acordată creșterii autonomiei, care este direct legată de capacitatea rezervoarelor de combustibil. Elicopterele medii și grele, cum ar fi Mi-26, cu o autonomie de 800 km și Sikorsky CH-53E, cu o autonomie de 999 km, au nevoie exact de această gamă pentru a efectua mai multe sortii fără a face realimentare. Între timp, tijele de realimentare montate pe avioane precum elicopterul CH-53E sau elicopterul de operațiuni speciale MH-60G / U Blackhawk permit efectuarea de misiuni pe distanțe lungi adânc în spatele liniilor inamice. Cu toate acestea, raza de acțiune și viteza de croazieră sunt strâns legate din punctul de vedere al semnificației operaționale practice. Deși aeronava poate avea o rază de acțiune care permite sute de mile marine să ajungă la zona de aterizare, este necesar să se ia în considerare zborul de întoarcere și timpul petrecut pe acesta, deoarece acest lucru poate duce la o creștere a timpului forței de aterizare construi. În acest caz, nu va putea efectua rapid sarcini precum „călătorie dus-întors” din cauza timpului de zbor crescut. Adică, pentru a utiliza cea mai eficientă distanță lungă, aeronava trebuie să zboare din nou mai repede.
Șuruburi pivotante
În ciuda dificultăților inițiale și a criticilor scepticilor, tiltrotorul Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey, care a început viața în 1981 ca parte a proiectului comun Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), a schimbat conceptul operațiunilor care implică ridicare verticală vehicule. Desfășurat pentru prima dată de Corpul de Marină al SUA în 2007 și de Forțele Speciale ale Forțelor Aeriene ale SUA în 2009, acest tiltrotor este utilizat în prezent nu numai în luptă (intervenții în Irak și Afganistan), ci și în misiuni umanitare și de ajutorare în caz de dezastru, cum ar fi oferit ajutor după taifunul Haiyart care a devastat părți din Filipine în 2013. În special, pușcașii marini au văzut în tiltrotorul MV-22B o soluție la problema livrării trupelor de pe nave mult dincolo de orizont. Această misiune a fost îndeplinită anterior de un elicopter de transport greu CH-46E Sea Knight, dar timpul de zbor a fost inacceptabil. Acest elicopter a durat destul de mult timp pentru a construi contingentul necesar al forțelor de aterizare, în timp ce făcea mai multe ieșiri, numărul limitat de trupe rămânând vulnerabil.
Caracteristicile și capacitățile unice ale tiltrotorului MV-22B vizează rezolvarea unor astfel de probleme. Poate decola pe verticală de pe navele de asalt amfibii, dar când trece la zborul la nivel și oprește motoarele, poate zbura cu o viteză de 500 km / h. Aceasta este mai mult decât dublul vitezei CH-46E, ceea ce înseamnă mai mult de jumătate din timpul de zbor către aceeași zonă de aterizare. În plus, o rază lungă de zbor de 722 km și o sarcină utilă mai mare în cabină de pilotaj de 9070 kg și cu o suspensie de 6800 kg își măresc eficiența. Experiența practică dobândită cu MV-22B a crescut interesul pentru tiltrotorii ca tip de aeronavă și a îmbunătățit perspectivele pentru următoarea generație de tiltrotor. Acest lucru este valabil mai ales având în vedere că CV / MV-22B, de fapt, folosește tehnologii, materiale și procese pentru dezvoltarea și fabricarea anilor 70 ai secolului trecut, care, fără nici o îndoială, au avansat semnificativ în ultimele trei decenii.
Bell-Boeing se bazează pe experiența CV / MV-22B în dezvoltarea promițătorului V-280 Valor cu tiltrotor și încorporează cele mai noi tehnologii, materiale și procese de fabricație pentru a crea un avion mai avansat.
Pentru elicopterul Sikorsky S-97, a fost utilizată o schemă cu două rotoare principale contra-rotative și un rotor împingător de coadă. Acest lucru a făcut posibilă nu numai viteza mare, ci și capacitatea de a zbura lateral și chiar înapoi.
Dezvoltări promițătoare
După cum sa menționat mai sus, industria aviației lucrează pentru a depăși limita maximă de viteză pentru elicoptere. Problema creșterii vitezei este legată parțial de chiar elementul care permite elicopterului să zboare vertical - rotoarele superioare. Problemele care trebuiau rezolvate erau legate de rezistența aerodinamică a elicelor și a caroseriei, eliminarea exploziei de aer din palete, fluxul de aer invers și compresibilitatea aerului. O discuție despre subtilitățile tehnice ale acestor probleme ar putea dura mai multe pagini, dar un lucru este clar - acestea trebuie rezolvate într-un fel sau altul pentru a schimba dinamica zborului elicopterului. Proiectanții încearcă să rezolve aceste probleme mergând în direcții diferite și „bâjbâind” acolo pentru răspunsuri.
De exemplu, Bell Helicopter a preluat conceptul dovedit de elice rotative CV / MV-22B și l-a adaptat pentru proiectul lor de tiltrotor V280 Valor. Potrivit lui Steve Matia, director pentru dezvoltarea afacerilor pentru sisteme avansate de elice rotative: „Proiectarea și fabricarea V-280 se bazează pe experiența acumulată și testată pe tiltrotorul CV / MV-22B, aplicând în același timp cea mai avansată proiectare și dezvoltare tehnologii. După cum a explicat, una dintre cele mai interesante soluții este implementată în nacela V-280. Dispozitivul de înclinare CV / MV-22B întoarce întreaga nacelă. Pe noul V-280, numai elicele și cutiile de viteze se rotesc, în timp ce nacela și motorul rămân staționare. Acest lucru permite aterizarea și debarcarea în condiții de siguranță, deoarece carcasa motorului nu interferează cu aterizarea și, de asemenea, reduce cerințele de întreținere. Dispozitivul de înclinare V-280, proiectat pentru diverse sarcini, este mai mic decât înclinatorul CV / MV-22B. Va avea o viteză de croazieră de 520 km / h, o rază de luptă de peste 930 km, va putea să plutească la o altitudine de 1828 metri și să zboare la o temperatură de 32 de grade Celsius cu o sarcină de luptă completă, depășind în același timp existenta elicoptere în manevrabilitate. Împreună cu Lockheed-Martin, Bell oferă tiltrotorul V-280 pentru programul de elicopter FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Companiile au programat primul zbor al tiltrotorului lor V-280 pentru august 2017.
Datorită utilizării unui rotor de coadă împingător și aripioarelor cu coadă dublă, S-97 este deja mai silențioasă decât elicopterele tradiționale. Atunci când nu este nevoie de viteză mare, dar este necesară o vizibilitate redusă, elica împingătoare o face aproape silențioasă
Promisorul elicopter X3 al Airbus Helicopters are aripi scurte care generează ridicare la viteze mai mari de 80 de noduri și două motoare turbopropulsoare pentru zborul înainte. Piloții vorbesc favorabil despre manevrabilitatea aeronavelor Airbus Helicopter
X2
Între timp, Sikorsky și Boeing s-au alăturat programului FVL JMR-TD pentru a oferi elicopterul SB-1 Defiant. Ei propun să ia proiectul Sikorsky X2 cu elice coaxiale contrarotante și o elice împingătoare ca bază pentru o nouă aeronavă care nu cântărește mai mult de 13636 kg. Există avantaje în această abordare Sikorsky-Boeing, întrucât demonstratorul de tehnologie X2 de 2.720 kg a zburat mai multe zboruri de testare în 2010, în care a atins o viteză record de 463 km / h. În 2015, Sikorsky și-a prezentat prototipul S-97 Raider, un elicopter tactic ușor multifuncțional, cu o greutate de aproximativ 5000 kg.
Proiectul elicopterului Sikorsky și Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, vicepreședintele proiectelor de inovare la Sikorsky, care conduce proiectul: „Zborul mai departe și mai rapid într-un elicopter coaxial este cu siguranță o cerință cheie. Cu toate acestea, cu proiectul nostru S-97, dorim să prezentăm următoarea generație de rotorcraft, care poate depăși elicopterele tradiționale în fiecare parametru de performanță, în special la viteze mici și când se deplasează. Secretul coaxialului X2 este că elicele principale contrarotante asigură un zbor de ridicare și de avans fără rotor de coadă. Peste 150 de noduri (277,8 km / h), forța este asigurată de elicea împingătoare, astfel încât elicele principale fac ceea ce fac cel mai bine - asigură ridicarea.” Van Buyten a continuat să speculeze că avioanele S-97 și SB-1 „vor schimba radical modul în care piloții militari zboară acum și luptă în elicoptere”. Până în momentul în care echipa Sikorsky și Boeing își vor lua SB-1 în aer în 2017, Sikorsky va avea al treilea experiment experimental X2 în mai puțin de 10 ani, ceea ce ar putea confirma în cele din urmă scalabilitatea inerentă a proiectului la dimensiunea elicopterului polivalent mediu UH. -60 Black Hawk.
Proiectul X2 al lui Sikorsky
Scopul programului FVL JMR-TD este dezvoltarea și desfășurarea unei aeronave cu performanțe și capacități semnificativ îmbunătățite, capabile să îndeplinească o gamă largă de sarcini, de la recunoaștere și atac până la transportul de trupe și marfă.
Proiecte hibride
Elicopterele Airbus (fost Eurocopter) adoptă o abordare hibridă pentru dezvoltarea elicopterelor rezistente la viitor, folosind unele dintre elementele esențiale ale aeronavelor tradiționale, cum ar fi aripile dreptunghiulare scurte. O astfel de soluție a permis o creștere semnificativă a vitezei de zbor, lucru demonstrat în 2012 de un zbor de test al demonstratorului de tehnologie X3, care a atins o viteză de 255 noduri (472 km / h) (peste recordul de viteză X2). Proiectul X3 combină un rotor superior pentru ridicare și plutire și aripi scurte cu motoare cu turbopropulsor montate pe ele, oferind o împingere pentru mișcarea înainte (motiv pentru care termenul „hibrid” este folosit aici). Nu are un rotor spate, dar are în schimb un stabilizator orizontal cu stabilizatori verticali de coadă la fiecare capăt. Zburând înainte cu viteze mai mari de 80 de noduri (148 km / h), aripile încep să genereze o ridicare suplimentară și, cu viteză mare, oferă aproape toată ridicarea acestui avion.
Airbus nu și-a dezvăluit încă planurile pentru un nou avion militar folosind abordarea demonstrată de proiectul X3. Cu toate acestea, un purtător de cuvânt al companiei a sugerat că multe dintre elicopterele actuale ar putea include aceste soluții de proiectare. Deoarece proiectul X3 se bazează pe carena profund modernizată a elicopterului ușor universal AS-365N3 Dauphin de la Airbus Helicopters, acest lucru pare destul de posibil. X3 a fost arătat armatei SUA, dar în cele din urmă nu a ajuns în programul FVL JMR-TD. Airbus și-a indicat intenția de a se concentra asupra misiunilor de căutare și salvare și continuă să lucreze la o aeronavă bazată pe proiectul X3 care ar putea decola în 2019.
RACHEL
Elicopterele rusești au anunțat în 2009 că dezvoltă un elicopter aerodinamic de mare viteză promițător, cu un tren de aterizare retractabil și o implementare patentată a sistemului SLES (Stall Local Elimination System) în proiectarea rotorului principal. Potrivit companiei, Mi-X1 va avea o viteză de croazieră de 475 km / h și o viteză maximă de până la 520 km / h. În august 2015, la spectacolul aerian MAKS de la Moscova, V. I. Mil a arătat o demonstrație a RACHEL (elicopterul comercial avansat rus) promovat ca elicopter de mare viteză. Elicopterul poate lua la bord până la 24 de pasageri sau 2,5 tone de marfă și îl poate transporta la o viteză maximă de 500 km / h la o distanță maximă de 900 km. Holdingul a spus că zborurile de test vor începe în decembrie și producția de masă în 2022. În decembrie 2015, a fost prezentat publicului un Mi-24K profund modernizat, cu noi pale rotoare curbate. Scopul acestei dezvoltări este de a reduce rezistența aerodinamică, de a crește stabilitatea și viteza zborului elicopterului. Compania se așteaptă ca viteza maximă a aeronavei experimentale să crească de la 333 km / h la 400 km / h. Potrivit companiei, dacă este posibil să re-echipăm o altă aeronavă cu lame curbe, atunci aceasta va crește viteza cu 30 la sută.
Proiect rus al unui elicopter promițător de mare viteză RACHEL
X-PLANE
O mică companie americană AMV își dezvoltă propriul proiect pentru o navă de decolare verticală de mare viteză cu elice situate pe aripile sale scurte. Prototipurile indică în mod clar o combinație între un vehicul VTOL (decolare și aterizare verticale) și un elicopter de mare viteză. AMV și-a lansat demo-ul X-PLANE și se așteaptă ca AMV-211 să atingă o viteză maximă de 483 km / h, o viteză de croazieră de 402 km / h și o autonomie de 1110 km. Deși compania și-a prezentat propunerea pentru programul FVL JMR-TD, proiectul său nu a fost selectat, iar proiectul X-PLANE nu a fost oprit și dezvoltarea sa continuă.
Conceptul AMV X-PLANE
Tracțiune controlată
Un alt candidat din industria elicopterelor de mare viteză folosește designul patentat al elicopterului Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) al Piasecki Aircraft în combinație cu aripile principale. Un X-49 Speed Hawk cu două palete bimotor experimental a decolat pentru prima dată în 2007 și a atins o viteză de 268 km / h. Acest model a fost bazat pe corpul elicopterului antisubmarin Sikorsky SH-60F Seahawk pe punte. Lucrarea a fost inițial finanțată de Marina SUA și apoi de Armata SUA pentru a demonstra modalități de a crește viteza elicopterelor existente la 360 km / h. Acest proiect nu a fost selectat pentru programul FVL JMR-TD.
Proiectul Piasecki Aircraft bazat pe elicopterul antisubmarin Sikorsky SH-60F Seahawk deck
SB-1 este o dezvoltare ulterioară a proiectului Sikorsky S-97 și este un alt candidat pentru programul FVL JMR-TD, care își propune să răspundă nevoii unui elicopter polivalent mediu.
Rațiunea predomină
Militarii din mai multe țări, inclusiv forțele militare ale Statelor Unite și NATO, se vor confrunta cu problema îmbătrânirii flotelor lor de elicoptere în următorul deceniu. Multe dintre elicopterele de astăzi au fost puse în funcțiune în anii 1980, iar viața lor de serviciu se apropie deja de 30 de ani. De exemplu, elicopterele de luptă McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache au început să aprovizioneze trupele în 1986 și, în ciuda mai multor îmbunătățiri, au în esență aceleași caracteristici de zbor. Familia UH-60 este chiar mai în vârstă, primele elicoptere au fost livrate în 1974. Cele mai noi elicoptere UH-60M au sisteme de control fly-by-wire, o arhitectură comună, un nou motor puternic și fiabil, dar viteza rămâne aceeași. Prima sarcină a programului FVL JMR-TD va fi cel mai probabil înlocuirea elicopterelor din seria UH-60, ceea ce explică asemănarea proiectelor de cabine oferite pentru acesta.
Deci, operatorii militari caută inevitabil să-și înlocuiască aeronava. Și aici, aceștia se confruntă cu întrebarea dacă să păstreze design-urile dovedite, deși cu includerea electronicii digitale și a avionicii, a sistemelor fly-by-wire și a materialelor compozite, sau să se îndrepte spre proiecte care oferă un nou nivel de oportunitate. A doua întrebare este posibilitatea dezvoltării unei nave universale care ar putea îndeplini o varietate de sarcini. Armata SUA a dorit inițial maximum trei avioane pentru a-și îndeplini toate misiunile prevăzute. Această idee s-a schimbat de mai multe ori și până acum s-au stabilit pe trei proiecte: elicopterul ușor Light Scout (operațiune din 2030), mediul Medium-Light, elicopterul universal / de atac cu începutul operațiunii din 2028 și, în cele din urmă, transportul de marfă grea cu începutul funcționării din 2035. În plus, armata SUA se bazează pe implementarea proiectului „Ultra”, care este programat să înceapă să funcționeze în 2025. Este un nou vehicul de încărcare vertical la decolare, cu caracteristici similare cu cele ale avioanelor de transport propulsate de motoare cu turbopropulsor, cum ar fi Lockheed Martin C-130J sau Airbus A400M. Dar, judecând după rezultatele unui briefing al directorului adjunct al Departamentului de luptă la sol și sisteme de luptă tactică Jose Gonzales, desfășurat la Departamentul Apărării al SUA în ianuarie 2016, totul pare să se schimbe din nou. Se sugerează o clasificare pe baza capacităților necesare, mai degrabă decât a greutății. Aceste noi categorii nu au fost încă anunțate.
Chiar și fără opțiunea Ultra, acest concept de aeronavă nouă nu numai că are probleme tehnice, dar poate afecta și poziția actuală a Forțelor Aeriene SUA - cu ambiția și termenele sale. Probabil, din punct de vedere operațional, în diverse sarcini, unele proiecte pot fi preferabile altora. Problema principală rămâne finanțarea proporțională a unui astfel de program și modul în care acesta poate afecta alte proiecte de modernizare ale armatei.
Zboară înainte
Experiența de funcționare a tiltrotorului CV / MV-22B dezvăluie avantajele acestui avion și indică noi modalități de utilizare a capabilităților sale unice. Pe baza acestei experiențe, comanda americană a forțelor de operațiuni speciale USSOCOM și-a exprimat deja interesul pentru creșterea numărului de tiltrotoare CV / MV-22B peste cerințele inițiale. Experiența suficientă a proiectului X3 în cadrul programului FVL JMR-TD arată realitatea realizării vitezei mari, a manevrabilității sporite și a autonomiei de zbor mai mari. În prezent, se pune problema determinării viabilității, extinderii și adaptabilității elicopterelor de mare viteză, precum și a costului acestora, care le va permite să efectueze întreaga gamă de misiuni de luptă. Elicopterele de mare viteză sunt la orizont, dar cât de curând și în ce formă este încă necunoscut.
