Ротопланите за граждански и военни цели са способни да решават задачи, които са недостъпни за всеки друг тип самолети и съвременните технологии като цяло. Техният основен и може би единствен недостатък е относително ниската им скорост. Средната скорост на хеликоптера не надвишава 220 км/ч. Днес много производители на хеликоптери казват, че е дошло времето за записи!
Защо хеликоптерите се нуждаят от високи скорости?
Както при изпълнението на военни операции, така и при изпълнението на много задачи от мирен характер, има ситуации, когато успехът на мисията зависи изцяло от скоростта на изпълнение на хеликоптера. Те включват:
- Евакуация на тежко ранени и болни от центровете на военни действия и труднодостъпни места до големи медицински заведения.
- Спешно доставяне на специалисти (лекари, епидемиолози, служители на реда) до районите за спешна помощ.
- Експресна доставка на жизненоважни (лекарства, храни, специално оборудване) и извънгабаритни товари до места, далеч от развититеинфраструктура.
Въпреки многото предимства на винтокрылите (минимални изисквания за повърхност за кацане, маневреност, способност да се реят във въздуха), доскоро скоростите на самолет и хеликоптер бяха несравними.
Максимална скорост на хеликоптера
До последните години официалният скоростен рекорд за класически винтокрыли е 400,9 км/ч, поставен през 1986 г. от модифицирана версия на британското многофункционално превозно средство Westland Lynx. Факт е, че дори теоретично максималната скорост на хеликоптер не може да надхвърли този праг.
Това положение на нещата се обяснява с факта, че при по-високи скорости обхватът на осцилаторните движения на лопатките на главния ротор опасно се увеличава. което от своя страна води до отделяне на потока от крайниците им. Явлението е особено характерно за азимути от 270-300° (ъгълът на острието спрямо надлъжната ос на машината), т.е. за отдръпващи се остриета. Какви дизайнерски и технологични иновации ще позволят на разработчиците да преодолеят заветния етап?
Първи записи
Една от идеите за увеличаване на скоростта на хеликоптера е да се използва допълнително задвижване с "натискане". Тази дизайнерска функция в никакъв случай не е нова. Още през 1967 г. създателите на американското устройство Lockheed AH-56 "Cheyenne" инсталираха в опашната част на машината, за да увеличат скоростните характеристикивитло с три лопатки.
407 км/ч (407 км/ч), демонстрирани по време на тестови полети, изглеждаха много впечатляващи по онова време. Планирано е да се произведат 375 хеликоптера за ВВС на САЩ, но поради многобройни трудности при серийното изпълнение проектът е затворен след производството на само десет самолета.
Разбира се, едно е да се доближиш до заветната фигура, но съвсем друго е да я надминеш значително.
Европейски хибрид
Следващият рекордьор - X3 Hybrid е разработен от европейската корпорация Eurocopter. За първи път се издигна в небето от мястото на военната база Истр – Льо Тюб (Франция) през 2010 г. След година на тестови полети, създателите успяха да доведат крейсерската скорост на хеликоптера до 430 км/ч.
Допълнителни подобрения в дизайна и производителността позволиха на европейския самолет да постави неофициален скоростен рекорд за винтокрыли - 472 км/ч при равнинен полет и 487 км/ч при пикиране. Защо неофициално? Да, защото Eurocopter X3 всъщност не е хеликоптер.
Производственият модел EC155 Dauphin послужи като основа за създаването на машината. Конструкторите допълниха „източника“с два газотурбинни самолетни двигателя с теглещи витла, разположени на малки крила. Така Eurocopter X3 е по-скоро хибрид на хеликоптер и самолет. Проектът е във финална тестова фаза и разработчиците твърдят, че масовото производство ще започне скоро.
Малко повече теория
Използването на теглещи или бутащи витла освобождава главния ротор от необходимостта да създава хоризонтална тяга за транслационното движение на самолета. Специалисти от американската компания за производство на самолети и хеликоптери Sikorsky разработиха обещаваща технология ABC (Advancing Blade Concept), която в руски превод се нарича концепция за напредващо острие.
Същността на разработката е, че ъгълът на наклон на напредващите и отдалечаващите се лопатки на ротора трябва винаги да осигурява максимално повдигане. Така главният ротор ще може да поддържа необходимата височина на полета при много по-ниска скорост на въртене. И това е почти определящият фактор за увеличаване на скоростта на хеликоптера.
ABC технологията позволява на самолета, дори след изчезването на повдигащата тяга върху отдръпващите се лопатки, да продължи ускорението.
Състезание като стимул
Концепцията вече е доказана. Експериментален хеликоптер на концерна Sikorsky-69, оборудван с два тласкащи турбореактивни двигателя, демонстрира максимална скорост от 518 km/h.
Производителите на хеликоптери от двете страни на океана са добре наясно, че при равни други условия производителят, чиито характеристики на модела хеликоптер ще имат по-висока скорост, ще бъде победител.
В допълнение към появата на нови технологични решения, съвременната наука за материалите предоставя на разработчиците широки възможности за подобряване на полетните характеристики. Много производствени модели вече са оборудванивинтове, изработени от композитни материали. За да се намали аеродинамичното съпротивление, главините на витлата са покрити с обтекатели.
Колко бързо летят хеликоптерите днес?
Лидери в индустрията
Устройството на концерна, реализирано като част от проекта Sikorsky X2, се превърна в логично развитие на концепцията на модела Sikorsky-69. Хеликоптерът значително увеличи скоростта и ефективността, но запази всички предимства, присъщи на винтокрылите: отлична маневреност при ниски скорости, възможност за стационарно виене, вертикално излитане и кацане и авторотация. Крейсерската скорост на коаксиален хеликоптер с едно тласкащо витло е 460 км/ч (максимум -474 км/ч), обхват - 1300 км.
Доказаните технологии са продължени в новото поколение хеликоптер S-97 Raider, чийто модел с прогнозни летателни характеристики беше представен на обществеността от конструкторите на предприятието. Разработчиците твърдят, че крейсерската скорост на хеликоптера ще бъде най-малко 500 км/ч. Агрегатите и агрегатите на бъдещия лидер преминават наземни изпитания. Все още няма надеждна информация за датата на първия полет на американския Райдър.
А какво ще кажете за руските хеликоптери?
Но какво да кажем за местните производители на хеликоптери? Можем да кажем, че плановете на служителите на конструкторските бюра на Камов и Мил са не по-малко амбициозни. Още през 2013 г. лидерите на холдинга "Руски хеликоптери" инициираха програмата PSV за разработване на обещаващвисокоскоростен хеликоптер. В рамките на този проект специалистите на Завода им Миле през 2015 г. беше представен демонстрационен модел на хеликоптера Рейчъл. Скоростта на хеликоптера, според уверенията на разработчиците, не е приоритет за този модел, но за друг обещаващ самолет Mi-1X може да достигне 520 km/h.
"Камовци" преди почти десетилетие представи концепцията за много фантастичен самолет Ка-90. Според идеята на дизайнерите, хеликоптерът, достигайки скорост от 400 км / ч с помощта на главен ротор, сгъва лопатките в опростена кутия, а по-нататъшното ускорение продължава с реактивни двигатели. Освен това разработчиците не смятат параметъра от 700-800 км/ч за граница.
