CV / MV-22B tiltrotor ble vedtatt av US Marine Corps i 2007. Dette er det eneste flyet i drift i dag som tar av og lander vertikalt og har en høy horisontal flygehastighet.
Helikoptre har siden introduksjonen i den franske hæren og luftvåpenet under krigen 1954-1962 med Algerie lagt til en ny dimensjon i begrepet militære operasjoner
Bruk av helikoptre for å støtte vertikal manøver gjør at kampenheter kan leveres, uavhengig av geografiske hindringer, til stedet hvor motstanderen minst kan forvente. Dette åpner nye muligheter for krigføring. Siden den algeriske konflikten har teknologiske fremskritt og kontinuerlige forbedringer i utformingen av helikopteret økt kapasiteten, særlig nyttelast og løft. Imidlertid har maksimal hastighet og rekkevidde for moderne middels og tunge flerbrukshelikoptre mest sannsynlig nådd sine øvre grenser.
For eksempel har Boeings siste modell F av CH-47 Chinook-familien med flerbrukstransporthelikoptre en toppfart på 315 km / t og en rekkevidde på 370 km. CH-47F blir fulgt av det russiske Mi-35M-helikopteret med en maksimal hastighet på 310 km / t og en rekkevidde på 460 km. Middels AW-101 helikopter fra AgustaWestland / Finmeccanica har en maksimal hastighet på 309 km / t, mens den nye generasjonen AW-139M middels helikopter fra samme selskap har en maksimal hastighet på 306 km / t. Som du kan se fra denne listen over maksimalhastigheter, kan ikke alle moderne helikoptre nå en maksimal hastighet på litt over 300 km / t.
Marsjfart er viktig fordi det påvirker flyets "turnaround" når du utfører et kampoppdrag. Jo raskere helikopteret flyr, jo raskere vil det nå målet sitt og jo raskere vil det være i stand til å returnere for å hente og levere ytterligere styrker og forsyninger. En rask oppbygging av bakkestyrker er avgjørende for å lykkes med et luftbåren angrep. Dermed er et flys evne til å fly flere avganger over en gitt tidsperiode ekstremt nyttig. Å fly i høy hastighet øker også overlevelsesevnen ved å redusere tiden flyet blir utsatt for fiendtlige observatører og kanoner på bakken.
Økt rekkevidde er også ønskelig, selv om det hovedsakelig er knyttet til drivstofftilgjengelighet. Tidligere har det blitt lagt spesiell vekt på å øke rekkevidden, som er direkte relatert til kapasiteten til drivstofftankene. Middels og tunge helikoptre, for eksempel Mi-26 med en rekkevidde på 800 km og Sikorsky CH-53E med en rekkevidde på 999 km, trenger akkurat denne rekkevidden for å utføre flere sorteringer uten tanking. I mellomtiden tillater tankstenger montert på fly som CH-53E-helikopteret eller spesialoperasjonshelikopteret MH-60G / U Blackhawk langdistanseoppdrag å bli utført dypt bak fiendens linjer. Rekkevidden og marsjhastigheten er imidlertid nært beslektet ut fra praktisk praktisk betydning. Selv om flyet kan ha en rekkevidde som tillater hundrevis av nautiske mil å nå landingsområdet, er det nødvendig å ta hensyn til returflyvningen og tiden som brukes på det, da dette kan føre til en økning i landingsstyrkens tid bygge opp. I dette tilfellet vil det ikke være i stand til raskt å utføre oppgaver som "rundtur" på grunn av økt flytid. Det vil si at for å bruke langdistanse mest effektivt må flyet igjen fly raskere.
Svingbare skruer
Til tross for innledende vanskeligheter og kritikk fra skeptikere, forandret Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey tiltrotor, som begynte livet i 1981 som en del av det felles prosjektet Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), konseptet med operasjoner som involverer vertikal løft kjøretøyer. Denne tiltrotoren ble først utplassert av US Marine Corps i 2007 og US Air Force Special Forces i 2009, og brukes for tiden ikke bare i kamp (intervensjoner i Irak og Afghanistan), men også i humanitære og katastrofehjelp, slik som han ga hjelp etter tyfonen Haiyart som ødela deler av Filippinene i 2013. Marines, spesielt, så i MV-22B tiltrotor en løsning på problemet med å levere tropper fra skip langt utenfor horisonten. Dette oppdraget ble tidligere utført av et tungtransporthelikopter CH-46E Sea Knight, men flytiden var uakseptabel. Dette helikopteret tok ganske lang tid å bygge opp den nødvendige kontingenten med landingsstyrker, mens det gjorde flere sorteringer, forble det begrensede antallet tropper sårbart.
De unike egenskapene og egenskapene til MV-22B tiltrotoren er rettet mot å løse slike problemer. Den kan ta vertikalt fra amfibiske angrepsskip, men når den går over til nivåflyging og slår motorene ned, kan den fly med en hastighet på 500 km / t. Dette er mer enn det dobbelte av hastigheten til CH-46E, noe som betyr mer enn halve flytiden til den samme landingssonen. Pluss at en lang flyterekkevidde på 722 km og en høyere nyttelast i cockpiten på 9070 kg og på en fjæring på 6800 kg ytterligere øker effektiviteten. Den praktiske erfaringen med MV-22B har økt interessen for tiltrotorer som en type fly og forbedret utsiktene for neste generasjon tiltrotor. Dette er spesielt sant gitt at CV / MV-22B faktisk bruker teknologier, materialer og prosesser for utvikling og produksjon på 70-tallet i forrige århundre, som uten tvil har utviklet seg betydelig de siste tre tiårene.
Bell-Boeing bygger videre på CV / MV-22B-erfaringen med å utvikle det lovende V-280 Valor tiltrotorflyet og inkorporerer de nyeste teknologiene, materialene og produksjonsprosessene for å lage et mer avansert tiltrotorfly.
For Sikorsky S-97 helikopter ble det benyttet et opplegg med to motroterende hovedrotorer og en halepusherrotor. Dette gjorde det mulig ikke bare å få høye hastigheter, men også muligheten til å fly sidelengs og til og med tilbake.
Lovende utvikling
Som nevnt ovenfor jobber luftfartsindustrien med å overvinne maksimal fartsgrense for helikoptre. Problemet med å øke hastigheten er delvis relatert til selve elementet som gjør at helikopteret kan fly vertikalt - de øvre rotorene. Problemene som måtte løses var relatert til den aerodynamiske motstanden til propellene og karosseriet, eliminering av luftblåsing fra bladene, omvendt luftstrøm og luftkomprimerbarhet. En diskusjon av de tekniske finessene i disse problemene kan ta flere sider, men en ting er klart - de må løses på en eller annen måte for å endre dynamikken i helikopterflyging. Designere prøver å løse disse problemene ved å gå i forskjellige retninger og "famle" der etter svar.
For eksempel tok Bell Helicopter det påviste CV / MV-22B roterende propellkonseptet og tilpasset det for deres V280 Valor tiltrotor-prosjekt. I følge Steve Matia, direktør for forretningsutvikling for avanserte roterende propellsystemer: "Designet og produksjonen av V-280 er basert på erfaringene som er oppnådd og testet på CV / MV-22B tiltrotor, mens du bruker den mest avanserte design og utvikling teknologier. " Som han forklarte, er en av de mest interessante løsningene implementert i V-280 nacelle. CV / MV-22B tiltrotoren snur hele nacellen. På den nye V-280 er det bare propellene og girkassene som roterer, mens nacellen og motoren står stille. Dette muliggjør sikker landing og avstigning, siden motorhuset ikke forstyrrer landingen, og reduserer også vedlikeholdskravene. V-280 tiltrotoren, designet for forskjellige oppgaver, er mindre enn CV / MV-22B tiltrotoren. Den vil ha en marsjfart på 520 km / t, en kamprekkevidde på over 930 km, den vil kunne sveve i 1828 meters høyde og fly ved en temperatur på 32 grader Celsius med full kamplast, mens den overgår eksisterende helikoptre i manøvrerbarhet. Sammen med Lockheed-Martin tilbyr Bell V-280 tiltrotor for helikopterprogrammet FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Selskapene har planlagt den første flyvningen av sin V-280 tiltrotor i august 2017.
Takket være bruken av en pusher tail rotor og twin beam halefinner, er S-97 allerede merkbart roligere enn tradisjonelle helikoptre. Når det ikke er behov for høy hastighet, men lav sikt er nødvendig, gjør skyvepropellen det nesten stille
Airbus Helicopters lovende X3 -helikopter har korte vinger som genererer løft i hastigheter over 80 knop, og to turbopropmotorer for foroverflyging. Piloter snakker positivt om manøvrerbarheten til Airbus Helicopters fly
X2
I mellomtiden har Sikorsky og Boeing gått sammen om FVL JMR-TD-programmet for å tilby SB-1 Defiant-helikopteret. De foreslår å ta Sikorsky X2-prosjektet med motroterende koaksiale propeller og en skyvepropell som grunnlag for et nytt fly som ikke veier mer enn 13636 kg. Det er fordeler med denne Sikorsky-Boeing-tilnærmingen, ettersom 2.720 kg X2 Technology Demonstrator fløy flere testflygninger i 2010, der den nådde en rekordfart på 463 km / t. I 2015 presenterte Sikorsky sin prototype av S-97 Raider, et lett taktisk flerbrukshelikopter, som veide omtrent 5000 kg.
Sikorsky og Boeing SB-1 Defiant helikopterprosjekt
Chris Van Buyten, VP for innovasjonsprosjekter i Sikorsky, som leder prosjektet: “Å fly lenger og raskere i et koaksialt helikopter er definitivt et sentralt krav. Med vårt S-97-prosjekt ønsker vi imidlertid å vise frem neste generasjon rotorcraft som kan utkonkurrere tradisjonelle helikoptre i alle ytelsesparametere, spesielt ved lave hastigheter og når du svever. Hemmeligheten bak X2-koaksialen er at de motroterende hovedpropellene gir heis og fremoverflyging uten halerotor. Over 150 knop (277,8 km / t) tilføres skyvekraften fra skyvepropellen, så hovedpropellene gjør det de gjør best - gir løft. " Van Buyten spekulerte videre i at flyene S-97 og SB-1 "vil radikalt endre måten militære piloter nå flyr og kjemper i helikoptre." Innen Sikorsky og Boeing-teamet tar SB-1 i luften i 2017, vil Sikorsky ha sitt tredje eksperimentelle X2 på mindre enn 10 år, noe som endelig kan bekrefte prosjektets iboende skalerbarhet til størrelsen på UH-medium flerbrukshelikopter. -60 Black Hawk.
Sikorskys X2 -prosjekt
Målet med FVL JMR-TD-programmet er å utvikle og distribuere et fly med betydelig forbedret ytelse og evner, i stand til å utføre et bredt spekter av oppgaver, alt fra rekognosering og angrep til transport av tropper og last.
Hybridprosjekter
Airbus Helicopters (tidligere Eurocopter) tar en hybrid tilnærming til å utvikle fremtidssikrede helikoptre, ved å bruke noen av de viktigste elementene i tradisjonelle fly, for eksempel korte rektangulære vinger. En slik løsning tillot en betydelig økning i flygehastigheter, noe som ble demonstrert i 2012 ved en testflyging av X3 -teknologidemonstratoren, som nådde en hastighet på 255 knop (472 km / t) (over X2 -hastighetsrekorden). X3 -prosjektet kombinerer en øvre rotor for løfting og sveising og korte vinger med turbopropmotorer montert på dem, noe som gir skyvekraft for bevegelse fremover (derfor brukes begrepet "hybrid" her). Den har ikke en bakrotor, men har i stedet en horisontal stabilisator med vertikale halestabilisatorer i hver ende. Ved å fly fremover med hastigheter på over 80 knop (148 km / t) begynner vingene å generere ytterligere løft og gir i høy hastighet nesten hele heisen til dette flyet.
Airbus har ennå ikke offentliggjort sine planer for et nytt militærfly ved hjelp av tilnærmingen demonstrert av X3 -prosjektet. En talsmann for selskapet foreslo imidlertid at mange av de nåværende helikoptrene kunne inkludere disse designløsningene. Siden X3-prosjektet er basert på det dypt moderniserte skroget til det lette universelle AS-365N3 Dauphin-helikopteret fra Airbus Helicopters, virker dette ganske mulig. X3 ble vist for det amerikanske militæret, men kom til slutt ikke til FVL JMR-TD-programmet. Airbus har indikert sin intensjon om å fokusere på søk- og redningsoppdrag og fortsetter å jobbe med et fly basert på X3 -prosjektet som kan ta av i 2019.
RACHEL
Russian Helicopters kunngjorde i 2009 at det utvikler et lovende høyhastighets aerodynamisk helikopter med et uttrekkbart landingsutstyr og en patentert implementering av SLES (Stall Local Elimination System) -systemet i hovedrotorutformingen. I følge selskapet vil Mi-X1 ha en marsjfart på 475 km / t og en toppfart på opptil 520 km / t. I august 2015, på MAKS flyshow i Moskva, ble V. I. Mil viste en demonstrasjon av RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter) som ble annonsert som et høyhastighetshelikopter. Helikopteret kan ta ombord opptil 24 passasjerer eller 2,5 tonn last og transportere det med en maksimal hastighet på 500 km / t til en maksimal avstand på 900 km. Bedriften sa at testflyvninger vil begynne i desember og masseproduksjon i 2022. I desember 2015 ble en dypt modernisert Mi-24K med nye buede rotorblad presentert for publikum. Formålet med denne utviklingen er å redusere aerodynamisk motstand, øke stabiliteten og hastigheten på helikopterflyging. Selskapet forventer at maksimalhastigheten til forsøksflyet vil øke fra 333 km / t til 400 km / t. Ifølge selskapet, hvis det er mulig å utstyre et annet fly med buede blader, vil dette øke hastigheten med 30 prosent.
Russisk prosjekt med et lovende høyhastighetshelikopter RACHEL
X-PLANE
Et lite amerikansk selskap AMV utvikler sitt eget prosjekt for et høyhastighets vertikalt startfartøy med propeller på sine korte vinger. Prototyper antyder tydelig en kombinasjon av et VTOL-kjøretøy (Vertical Take-Off and Landing) og et høyhastighetshelikopter. AMV har lansert sin X-PLANE-demo og forventer at AMV-211 når en toppfart på 483 km / t, en marsjfart på 402 km / t og en rekkevidde på 1110 km. Selv om selskapet sendte inn sitt forslag til FVL JMR-TD-programmet, ble prosjektet ikke valgt, og X-PLANE-prosjektet ble ikke stoppet og utviklingen fortsetter.
AMVs X-PLANE-konsept
Kontrollert trekkraft
En annen kandidat i høyhastighetshelikopterindustrien bruker Piasecki Aircrafts patenterte Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) design i kombinasjon med hovedvinger. En eksperimentell to-motorers firbladet X-49 Speed Hawk tok av for første gang i 2007 og nådde en hastighet på 268 km / t. Denne modellen var basert på skroget til Sikorsky SH-60F Seahawk dekkbasert anti-ubåt helikopter. Arbeidet ble opprinnelig finansiert av den amerikanske marinen og deretter av den amerikanske hæren for å demonstrere måter å øke hastigheten på eksisterende helikoptre til 360 km / t. Dette prosjektet ble ikke valgt for FVL JMR-TD-programmet.
Piasecki Aircraft-prosjekt basert på Sikorsky SH-60F Seahawk-dekk mot ubåtshelikopter
SB-1 er en videreutvikling av Sikorsky S-97-prosjektet og er en annen kandidat for FVL JMR-TD-programmet, som har som mål å dekke behovet for et medium flerbrukshelikopter.
Fornuften råder
Militærene i flere land, inkludert militærstyrkene i USA og NATO, vil møte problemet med aldring av helikopterflåtene i det kommende tiåret. Mange av dagens helikoptre ble tatt i bruk på 1980 -tallet, og levetiden nærmer seg allerede 30 år. For eksempel begynte McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache kamphelikoptre å levere troppene i 1986 og har, til tross for en rekke forbedringer, i hovedsak de samme flygeegenskapene. UH-60-familien er enda eldre, de første helikoptrene ble levert i 1974. De nyeste UH-60M helikoptrene har fly-by-wire kontrollsystemer, en felles arkitektur, en ny kraftig og pålitelig motor, men hastigheten forblir den samme. Den første oppgaven til FVL JMR-TD-programmet vil mest sannsynlig være utskifting av UH-60-serien helikoptre, noe som forklarer likheten mellom designene på hyttene som tilbys for det.
Så militære operatører søker uunngåelig å erstatte flyene sine. Og her står de overfor spørsmålet om de skal beholde de påviste designene, om enn med inkludering av digital elektronikk og flyelektronikk, fly-by-wire-systemer og komposittmaterialer, eller å gå mot prosjekter som gir et nytt nivå av muligheter. Det andre spørsmålet er muligheten for å utvikle et universelt fartøy som kan utføre en rekke oppgaver. Det amerikanske militæret ønsket i utgangspunktet maksimalt tre fly for å utføre alle de tiltenkte oppdragene. Denne ideen har endret seg flere ganger, og så langt har de avgjort tre prosjekter: Light Scout-lyshelikopteret (operasjon siden 2030), Medium-Light-mediet, universal- / angrepshelikopteret med oppstart siden 2028 og til slutt, tunglasttransporten med begynnelsen av driften fra 2035. I tillegg regner den amerikanske hæren med implementeringen av "Ultra" -prosjektet, som er planlagt å starte operasjonen i 2025. Det er et nytt vertikalt startbil med karakteristika som ligner på transportfly som drives av turbopropmotorer som Lockheed Martin C-130J eller Airbus A400M. Men å dømme etter resultatene av en orientering av visedirektøren for Department of Ground Combat and Tactical Combat Systems Jose Gonzales, som ble holdt i det amerikanske forsvarsdepartementet i januar 2016, ser det ut til at alt endrer seg igjen. En kategorisering foreslås basert på nødvendige evner i stedet for vekt. Disse nye kategoriene er ennå ikke kunngjort.
Selv uten Ultra -alternativet har dette konseptet med nye fly ikke bare tekniske problemer, men kan også påvirke den nåværende posisjonen til det amerikanske flyvåpenet - med ambisjoner og tidsfrister. Sannsynligvis, fra et operativt synspunkt, i ulike oppgaver, kan noen prosjekter være å foretrekke fremfor andre. Hovedproblemet er den proporsjonale finansieringen av et slikt program og hvordan det kan påvirke andre moderniseringsprosjekter av hæren.
Fly fremover
Driftserfaringen med tiltrotoren CV / MV-22B avslører fordelene med dette flyet og indikerer nye måter å bruke dets unike evner på. Basert på denne erfaringen har den amerikanske kommandoen for spesialoperasjonsstyrkene USSOCOM allerede uttrykt interesse for å øke antall CV / MV-22B tiltrotorer i forhold til de første kravene. Tilstrekkelig erfaring med X3-prosjektet innenfor rammen av FVL JMR-TD-programmet viser virkeligheten ved å oppnå høy hastighet, økt manøvrerbarhet og større flyrekkevidde. For tiden er det et spørsmål om å bestemme levedyktigheten, utvidbarheten og tilpasningsevnen til høyhastighetshelikoptre, samt kostnadene deres, noe som vil tillate dem å utføre hele utvalget av kampoppdrag. Høyhastighetshelikoptre er i horisonten, men hvor snart og i hvilken form er fortsatt ukjent.
