Yhdysvaltain merijalkaväki otti CV / MV-22B-rototiltin käyttöön vuonna 2007. Tämä on ainoa käytössä oleva lentokone, joka nousee ja laskeutuu pystysuunnassa ja jolla on suuri vaakasuuntainen lentonopeus.
Helikopterit, koska ne otettiin käyttöön Ranskan armeijassa ja ilmavoimissa 1954-1962 Algerian sodan aikana, ovat lisänneet uuden ulottuvuuden sotilasoperaatioihin
Helikoptereiden käyttö pystysuuntaisen liikkeen tukemiseen mahdollistaa taisteluyksiköiden toimittamisen maantieteellisistä esteistä riippumatta paikkaan, jossa vastustaja voi vähiten odottaa. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia sodankäyntiin. Algerian konfliktin jälkeen tekninen kehitys ja helikopterin suunnittelun jatkuva parantaminen ovat lisänneet sen ominaisuuksia, erityisesti hyötykuormaa ja nostoa. Nykyaikaisten keskikokoisten ja raskaiden monikäyttöisten helikoptereiden suurin nopeus ja kantama ovat kuitenkin todennäköisesti saavuttaneet ylärajansa.
Esimerkiksi Boeingin monikäyttöisten kuljetushelikoptereiden CH-47 Chinook -perheen uusimman F-mallin huippunopeus on 315 km / h ja kantama 370 km. CH-47F: n perässä on venäläinen Mi-35M-helikopteri, jonka suurin nopeus on 310 km / h ja kantama 460 km. AgustaWestland / Finmeccanican keskikokoisen AW-101-helikopterin suurin nopeus on 309 km / h, kun taas saman yrityksen uuden sukupolven AW-139M-helikopterin suurin nopeus on 306 km / h. Kuten huomaat tästä enimmäisnopeusluettelosta, kaikki nykyaikaiset helikopterit eivät voi saavuttaa hieman yli 300 km / h enimmäisnopeutta.
Matkanopeus on tärkeä, koska se vaikuttaa lentokoneen "käänteeseen" taistelutehtävän suorittamisen aikana. Mitä nopeammin helikopteri lentää, sitä nopeammin se saavuttaa tavoitteensa ja sitä nopeammin se voi palata hakemaan ja toimittamaan lisävoimia ja tarvikkeita. Maavoimien nopea muodostaminen on välttämätöntä ilmassa tapahtuvan hyökkäyksen onnistumisen kannalta. Siten ilma -aluksen kyky lentää enemmän lähtöjä tietyn ajanjakson aikana on erittäin hyödyllinen. Lentäminen suurella nopeudella lisää myös selviytymiskykyä vähentämällä aikaa, jolloin lentokone altistuu vihollisen tarkkailijoille ja ampujalle maassa.
Myös kantaman lisääminen on toivottavaa, vaikka se liittyy lähinnä polttoaineen saatavuuteen. Aiemmin on kiinnitetty erityistä huomiota valikoiman lisäämiseen, mikä liittyy suoraan polttoainesäiliöiden tilavuuteen. Keskikokoiset ja raskaat helikopterit, kuten Mi-26 800 km: n etäisyydellä ja Sikorsky CH-53E 999 km: n etäisyydellä, tarvitsevat täsmälleen tämän etäisyyden suorittaakseen useita lentoja ilman tankkausta. Samaan aikaan tankkaussauvat, jotka on asennettu lentokoneisiin, kuten CH-53E-helikopteri tai MH-60G / U Blackhawk -operaatiohelikopteri, mahdollistavat pitkän matkan tehtävien suorittamisen syvälle vihollislinjojen taakse. Kuitenkin kantomatka ja matkustusnopeus liittyvät läheisesti toisiinsa käytännön toiminnan kannalta. Vaikka lentokoneen kantomatka voi olla satoja meripeninkulmia laskeutumisalueelle, on otettava huomioon paluulento ja siihen käytetty aika, koska tämä voi lisätä laskeutumisvoiman aikaa rakentaa. Tässä tapauksessa se ei pysty nopeasti suorittamaan tehtäviä, kuten "edestakainen matka", koska lentoaika on pidentynyt. Toisin sanoen, jotta pitkän kantaman käyttöä voitaisiin käyttää tehokkaimmin, lentokoneen on jälleen lennettävä nopeammin.
Kääntyvät ruuvit
Huolimatta alkuvaiheen vaikeuksista ja skeptikkojen kritiikistä huolimatta Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey -rotrototori, joka aloitti toimintansa vuonna 1981 osana Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX) -yhteisprojektia, muutti pystysuuntaisen hissin toimintojen käsitettä. ajoneuvoja. Ensimmäistä kertaa Yhdysvaltain merijalkaväen vuonna 2007 ja Yhdysvaltain ilmavoimien erikoisjoukkojen vuonna 2009 käyttöön ottamaa rototornia käytetään tällä hetkellä paitsi taistelussa (interventiot Irakissa ja Afganistanissa) myös humanitaarisissa ja katastrofiaputehtävissä, kuten hän tarjosi apua taifuuni Haiyartin jälkeen, joka tuhosi Filippiinejä vuonna 2013. Erityisesti merijalkaväen näki MV-22B-rototiltissä ratkaisun ongelmaan, joka koskee joukkojen kuljettamista laivoilta kaukana horisontista. Tämän tehtävän suoritti aiemmin raskas kuljetushelikopteri CH-46E Sea Knight, mutta lentoaikaa ei voida hyväksyä. Tässä helikopterissa kesti melko kauan tarvittavan laskeutumisjoukon muodostaminen, mutta se teki useita erää, mutta joukkojen rajallinen määrä pysyi haavoittuvina.
MV-22B-rototorin ainutlaatuisten ominaisuuksien ja ominaisuuksien tarkoituksena on ratkaista tällaiset ongelmat. Se voi nousta pystysuoraan amfibiohyökkäysaluksilta, mutta kun se siirtyy tasaiselle lennolle ja sammuttaa moottorit, se voi lentää 500 km / h nopeudella. Tämä on yli kaksinkertainen CH-46E: n nopeuteen verrattuna, mikä tarkoittaa yli puolta lentoajasta samaan laskeutumisalueeseen. Lisäksi 722 km: n pitkä lentomatka ja suurempi hyötykuorma 9070 kg: n ohjaamossa ja 6800 kg: n jousituksella lisäävät sen tehokkuutta. MV-22B: stä saatu käytännön kokemus on lisännyt kiinnostusta rototyyppeihin lentokonetyyppinä ja parantanut seuraavan sukupolven rototiltin näkymiä. Tämä pätee erityisesti, kun otetaan huomioon, että CV / MV-22B käyttää itse asiassa tekniikoita, materiaaleja ja prosesseja viime vuosisadan 70-luvun kehitykseen ja valmistukseen, jotka ovat epäilemättä edistyneet merkittävästi viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana.
Bell-Boeing perustuu CV / MV-22B -kokemukseen lupaavan V-280 Valor -rototrotokoneen kehittämisessä ja hyödyntää uusinta teknologiaa, materiaaleja ja valmistusprosesseja kehittyneemmän rototroottorikoneen luomiseksi.
Sikorsky S-97 -helikopterissa käytettiin järjestelmää, jossa oli kaksi vastakkain pyörivää pääroottoria ja hännän työntäjäroottori. Tämä mahdollisti paitsi nopeiden nopeuksien saavuttamisen myös kyvyn lentää sivuttain ja jopa taaksepäin.
Lupaava kehitys
Kuten edellä todettiin, ilmailuala pyrkii ylittämään helikoptereiden enimmäisnopeusrajoituksen. Nopeuden lisäämisen ongelma liittyy osittain siihen elementtiin, joka sallii helikopterin lentää pystysuoraan - ylempiin roottoriin. Ratkaistavat ongelmat liittyivät potkurien ja rungon aerodynaamiseen vastustuskykyyn, ilman puhalluksen poistamiseen siipistä, käänteiseen ilmavirtaan ja ilman puristuvuuteen. Keskustelu näiden ongelmien teknisistä hienouksista voi viedä useita sivuja, mutta yksi asia on selvä - ne on ratkaistava tavalla tai toisella helikopterilennon dynamiikan muuttamiseksi. Suunnittelijat yrittävät ratkaista nämä ongelmat menemällä eri suuntiin ja "haukkumalla" sieltä vastauksia.
Esimerkiksi Bell Helicopter otti testatun CV / MV-22B-pyörivän potkurikonseptin ja mukautti sen V280 Valor -rototyyppiprojektiinsa. Kehittyneiden pyörivien potkurijärjestelmien liiketoiminnan kehitysjohtajan Steve Matian mukaan: "V-280: n suunnittelu ja valmistus perustuvat CV / MV-22B-rototiltillä saatuun ja testattuun kokemukseen ja kehittyneimpään suunnitteluun ja kehitykseen teknologioita. " Kuten hän selitti, yksi mielenkiintoisimmista ratkaisuista on toteutettu V-280-kotelossa. CV / MV-22B-rototiltti kääntää koko kotelon. Uudessa V-280: ssa vain potkurit ja vaihdelaatikot pyörivät, kun taas nokka ja moottori pysyvät paikallaan. Tämä mahdollistaa turvallisen laskeutumisen ja poistumisen, koska moottorikotelo ei häiritse laskeutumista ja vähentää myös huoltotarvetta. Eri tehtäviin suunniteltu V-280 rototori on pienempi kuin CV / MV-22B. Sen risteilynopeus on 520 km / h, taisteluetäisyys yli 930 km, se pystyy leijumaan 1828 metrin korkeudessa ja lentämään 32 asteen lämpötilassa täydellä taistelukuormalla, mutta ylittää nykyisen helikoptereita ohjattavuudessa. Yhdessä Lockheed-Martinin kanssa Bell tarjoaa V-280-rototiltin FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration) -helikopteriohjelmaan. Yhtiöt ovat suunnitelleet V-280-rototiltin ensimmäisen lennon elokuussa 2017.
Työntöpyörän roottorin ja kaksipalkisten hännän käytön ansiosta S-97 on jo huomattavasti hiljaisempi kuin perinteiset helikopterit. Kun suurta nopeutta ei tarvita, mutta näkyvyys on heikko, työntöpotkuri tekee siitä melkein hiljaisen
Airbus Helicoptersin lupaavassa X3 -helikopterissa on lyhyet siivet, jotka nostavat yli 80 solmun nopeudella, ja kaksi potkuriturbiinimoottoria eteenpäin suuntautuvaa lentoa varten. Lentäjät puhuvat myönteisesti Airbus -helikopterin lentokoneiden ohjattavuudesta
X2
Samaan aikaan Sikorsky ja Boeing ovat tehneet yhteistyötä FVL JMR-TD -ohjelman kanssa tarjotakseen SB-1 Defiant -helikopterin. He aikovat ottaa Sikorsky X2 -projektin, jossa on vastakkain pyörivät koaksiaalipotkurit ja työntöpotkuri, perustana uudelle enintään 13636 kg painavalle lentokoneelle. Tällä Sikorsky-Boeing-lähestymistavalla on etuja, sillä 2 720 kg: n X2-teknologian demonstraattori lensi useita testilentoja vuonna 2010, jolloin se saavutti ennätysnopeuden 463 km / h. Vuonna 2015 Sikorsky esitteli prototyyppinsä S-97 Raider, kevyt taktinen monikäyttöinen helikopteri, joka painaa noin 5000 kg.
Sikorsky ja Boeing SB-1 Defiant -helikopteriprojekti
Chris Van Buyten, Sikorskyn innovaatiohankkeiden johtaja, joka johtaa hanketta:”Lentäminen kauemmas ja nopeammin koaksiaalisella helikopterilla on ehdottomasti vaatimus. S-97-projektimme avulla haluamme kuitenkin esitellä seuraavan sukupolven roottorikoneita, jotka pystyvät ylittämään perinteiset helikopterit kaikissa suorituskykyparametreissa, erityisesti pienillä nopeuksilla ja leijuessaan. X2-koaksiaalin salaisuus on, että vastakkaiset pyörivät pääpotkurit tarjoavat nosto- ja eteenpäinlentoa ilman peräroottoria. Yli 150 solmun (277,8 km / h) työntövoima saadaan työntöpotkurista, joten pääpotkurit tekevät parhaansa - nostavat.” Van Buyten arveli edelleen, että S-97- ja SB-1-koneet "muuttavat radikaalisti tapaa, jolla sotilaslentäjät lentävät ja taistelevat helikoptereilla". Kun Sikorsky ja Boeing-tiimi ottavat SB-1: n ilmaan vuonna 2017, Sikorsky saa kolmannen kokeellisen X2: n alle 10 vuoden aikana, mikä voi vihdoin vahvistaa projektin luontaisen skaalautuvuuden UH-keskikokoisen helikopterin kokoon. -60 Black Hawk.
Sikorskyn X2 -projekti
FVL JMR-TD -ohjelman tavoitteena on kehittää ja ottaa käyttöön ilma-alus, jonka suorituskyky ja ominaisuudet ovat huomattavasti parantuneet ja joka kykenee suorittamaan monenlaisia tehtäviä aina tiedustelusta ja hyökkäyksestä joukkojen ja rahdin kuljettamiseen.
Hybridiprojektit
Airbus-helikopterit (aiemmin Eurocopter) käyttävät hybridi-lähestymistapaa kehittääkseen tulevaisuuden kestäviä helikoptereita käyttämällä joitain perinteisten lentokoneiden olennaisia osia, kuten lyhyitä suorakulmaisia siipiä. Tällainen ratkaisu mahdollisti lentonopeuksien merkittävän kasvun, mikä osoitettiin vuonna 2012 X3 -tekniikan demonstraattorin koelennolla, joka saavutti 255 solmun (472 km / h) nopeuden (yli X2 -nopeusennätyksen). X3 -projektissa yhdistetään ylempi roottori nostoa ja leijailua varten sekä lyhyet siivet, joihin on asennettu potkuriturbiinimoottorit ja jotka tarjoavat työntövoimaa eteenpäin liikkuessa (siksi tässä käytetään termiä "hybridi"). Siinä ei ole takaroottoria, vaan sen sijaan vaakasuora vakaaja, jonka kummassakin päässä on pystysuuntaiset vakaajat. Lentäen eteenpäin nopeudella, joka on yli 80 solmua (148 km / h), siivet alkavat tuottaa lisähissiä ja tarjoavat suurella nopeudella melkein kaiken tämän koneen hissin.
Airbus ei ole vielä paljastanut suunnitelmiaan uuden sotilaskoneen käyttämiseksi X3 -projektin osoittamalla tavalla. Yrityksen tiedottaja ehdotti kuitenkin, että monet nykyisistä helikoptereista voisivat sisältää nämä suunnitteluratkaisut. Koska X3-projekti perustuu Airbus-helikopterien kevyen universaalin AS-365N3 Dauphin -helikopterin syvästi modernisoituun runkoon, tämä vaikuttaa täysin mahdolliselta. X3 näytettiin Yhdysvaltain armeijalle, mutta ei lopulta päässyt FVL JMR-TD -ohjelmaan. Airbus on ilmoittanut aikovansa keskittyä etsintä- ja pelastustehtäviin ja jatkaa työskentelyä X3 -hankkeeseen perustuvan lentokoneen parissa, joka saattaa nousta vuonna 2019.
RACHEL
Venäläiset helikopterit ilmoittivat vuonna 2009 kehittävänsä lupaavan nopean aerodynaamisen helikopterin, jossa on sisäänvedettävä laskuteline ja patentoitu SLES (Stall Local Elimination System) -järjestelmä pääroottorin suunnittelussa. Yhtiön mukaan Mi-X1: n matkanopeus on 475 km / h ja huippunopeus jopa 520 km / h. Elokuussa 2015 MAKS -ilmatäyttelyssä Moskovassa V. I. Mil esitteli RACHEL-esityksen (Venäjän kehittynyt kaupallinen helikopteri), jota mainostettiin nopeana helikopterina. Helikopteri voi ottaa kyytiin jopa 24 matkustajaa tai 2,5 tonnia rahtia ja kuljettaa sen nopeudella 500 km / h enintään 900 km: n etäisyydelle. Tila ilmoitti, että testilennot alkavat joulukuussa ja massatuotanto vuonna 2022. Joulukuussa 2015 yleisölle esiteltiin syvästi modernisoitu Mi-24K, jossa oli uudet kaarevat roottorinlavat. Tämän kehityksen tarkoituksena on vähentää aerodynaamista vastusta, lisätä helikopterilennon vakautta ja nopeutta. Yhtiö odottaa, että koelentokoneen suurin nopeus kasvaa 333 km / h: sta 400 km / h: een. Yhtiön mukaan jos on mahdollista varustaa toinen lentokone kaarevilla terillä, se lisää nopeutta 30 prosenttia.
Venäläinen projekti lupaavasta nopeasta helikopterista RACHEL
X-TASO
Pieni amerikkalainen yritys AMV kehittää omaa projektiaan nopeaan pystysuoraan lentoonlähtöalukseen, jonka potkurit sijaitsevat sen lyhyillä siipillä. Prototyypit viittaavat selvästi VTOL-ajoneuvon (pystysuora lentoonlähtö ja lasku) ja nopean helikopterin yhdistelmään. AMV on lanseerannut X-PLANE-esittelynsä ja odottaa AMV-211: n saavuttavan huippunopeutensa 483 km / h, matkanopeuden 402 km / h ja kantaman 1110 km. Vaikka yritys esitti ehdotuksensa FVL JMR-TD -ohjelmaksi, sen hanketta ei valittu, eikä X-PLANE-projektia pysäytetty ja sen kehittäminen jatkuu.
AMV: n X-PLANE-konsepti
Hallittu pito
Toinen suurnopeushelikopteriteollisuuden ehdokas käyttää Piasecki Aircraftin patentoitua VTDP (Vectored Thrust Ducted Propeller) -suunnittelua yhdessä pääsiipien kanssa. Kokeellinen kaksimoottorinen neliteräinen X-49 Speed Hawk nousi ensimmäistä kertaa vuonna 2007 ja saavutti nopeuden 268 km / h. Tämä malli perustui Sikorsky SH-60F Seahawk -kannen pohjaisen sukellusveneiden vastaisen helikopterin runkoon. Työtä rahoitti alun perin Yhdysvaltain laivasto ja sitten Yhdysvaltain armeija osoittaakseen tapoja lisätä nykyisten helikoptereiden nopeutta 360 kilometriin tunnissa. Tätä projektia ei valittu FVL JMR-TD -ohjelmaan.
Piasecki Aircraft -hanke perustuu Sikorsky SH-60F Seahawk -kannen sukellusveneiden vastaiseen helikopteriin
SB-1 on Sikorsky S-97 -projektin edelleenkehittäjä, ja se on toinen ehdokas FVL JMR-TD -ohjelmaan, jonka tavoitteena on vastata keskikokoisen monikäyttöisen helikopterin tarpeeseen.
Syy voittaa
Useiden maiden armeijat, mukaan lukien Yhdysvaltojen ja Naton armeija, kohtaavat helikopterilaivastojensa ikääntymisen ongelman tulevana vuosikymmenenä. Monet nykypäivän helikoptereista otettiin käyttöön 1980 -luvulla, ja niiden käyttöikä lähestyy jo 30 vuotta. Esimerkiksi McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache -helikopterit alkoivat toimittaa joukkoja vuonna 1986, ja lukuisista parannuksista huolimatta niillä on olennaisesti samat lento-ominaisuudet. UH-60-perhe on vielä vanhempi, ensimmäiset helikopterit toimitettiin vuonna 1974. Uusimmissa UH-60M-helikoptereissa on fly-by-wire-ohjausjärjestelmät, yhteinen arkkitehtuuri, uusi tehokas ja luotettava moottori, mutta nopeus pysyy samana. FVL JMR-TD -ohjelman ensimmäinen tehtävä on todennäköisesti UH-60-sarjan helikopterien korvaaminen, mikä selittää sille tarjottavien hyttien suunnittelun samankaltaisuuden.
Niinpä sotilasoperaattorit pyrkivät väistämättä korvaamaan lentokoneensa. Ja täällä he joutuvat kysymykseen siitä, säilytetäänkö todistetut mallit, vaikka sisällytetään digitaalinen elektroniikka ja avioniikka, fly-by-wire-järjestelmät ja komposiittimateriaalit, vai siirrytäänkö projekteihin, jotka tarjoavat uudenlaisia mahdollisuuksia. Toinen kysymys on mahdollisuus kehittää universaali alus, joka voisi suorittaa erilaisia tehtäviä. Yhdysvaltain armeija halusi aluksi enintään kolme lentokonetta suorittaakseen kaikki suunnitellut tehtävänsä. Tämä ajatus on muuttunut useita kertoja, ja tähän mennessä he ovat päättäneet kolme hanketta: Light Scout -helikopteri (toiminta vuodesta 2030 lähtien), Medium-Light-väliaine, yleis- / hyökkäyshelikopteri, jonka toiminta on alkanut vuodesta 2028 lähtien, ja raskaan tavaran kuljetus, jonka toiminta alkaa vuodesta 2035. Lisäksi Yhdysvaltain armeija luottaa "Ultra" -projektin toteuttamiseen, jonka on määrä aloittaa toimintansa vuonna 2025. Se on uusi pystysuora lentoonlähtöinen rahtiajoneuvo, jonka ominaisuudet ovat samankaltaisia kuin potkuriturbiinimoottorilla toimivilla kuljetuslentokoneilla, kuten Lockheed Martin C-130J tai Airbus A400M. Mutta kun otetaan huomioon Yhdysvaltain puolustusministeriössä tammikuussa 2016 pidetyn maataistelun ja taktisten taistelujärjestelmien osaston apulaisjohtajan Jose Gonzalesin tiedotustilaisuuden tulokset, kaikki näyttää muuttuvan jälleen. Luokittelua ehdotetaan tarvittavien ominaisuuksien perusteella painon sijaan. Näitä uusia luokkia ei ole vielä julkistettu.
Jopa ilman Ultra -vaihtoehtoa tällä uusien lentokoneiden konseptilla ei ole vain teknisiä ongelmia, vaan se voi myös vaikuttaa Yhdysvaltain ilmavoimien nykyiseen asemaan - sen kunnianhimoisuuden ja määräaikojen kanssa. Luultavasti toiminnallisesta näkökulmasta katsottuna jotkut hankkeet voivat eri tehtävissä olla parempia kuin toiset. Pääasiallinen kysymys on edelleen tällaisen ohjelman suhteellinen rahoitus ja miten se voi vaikuttaa muihin armeijan modernisointihankkeisiin.
Lennä eteenpäin
CV / MV-22B-rototiltin käyttökokemus paljastaa tämän lentokoneen edut ja osoittaa uusia tapoja käyttää sen ainutlaatuisia ominaisuuksia. Tämän kokemuksen perusteella Yhdysvaltain erikoisoperaatiojoukkojen USSOCOM-komento on jo ilmaissut kiinnostuksensa lisätä CV / MV-22B-rototiltien määrää alkuperäisiin vaatimuksiin verrattuna. Riittävä kokemus X3-hankkeesta FVL JMR-TD -ohjelman puitteissa osoittaa todellisuuden saavuttaa suuri nopeus, parempi ohjattavuus ja suurempi lentoetäisyys. Tällä hetkellä on kysymys nopeiden helikopterien elinkelpoisuuden, laajennettavuuden ja sopeutumiskyvyn sekä niiden kustannusten määrittämisestä, jotta he voivat suorittaa kaikki taistelutehtävät. Nopeita helikoptereita on näköpiirissä, mutta kuinka pian ja missä muodossa, ei vielä tiedetä.
