Когда полетят скоростные вертолёты
Вертолёт манёвреннее и дешевле, чем самолёт, но его скоростные возможности ограничены конструктивными особенностями. Идея создать машину, способную зависать в воздухе и садиться на маленький пятачок земли, а затем исчезать вдали со скоростью авиалайнера, не покидает конструкторов десятилетиями. Дальше всех продвинулись в работе над высокоскоростным вертолётом в США. Россия также создаёт макеты и опытные прототипы, но будущее отечественных машин пока весьма туманное.
Лопасти для Арктики
В российском Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) сообщили о том, что работают над сверхскоростным вертолётом для Арктики. Компания также предоставила макет разрабатываемой машины.
«Оказание экстренной медицинской помощи должно осуществляться в соответствии с нормативами, выполнение которых позволяет гарантировать высокую вероятность выздоровления пациента. По стандарту на приезд скорой помощи отводится 20 минут. Время, затрачиваемое на доставку больного при угрозе его жизни в стационар, не должно превышать двух часов. Если мы говорим об Арктической зоне с очень низкой плотностью населения или сильно удалённых от берега районах добычи нефти и газа, то надо учесть, что максимальная дальность полёта вертолёта может составить свыше 1000 км. Всё это свидетельствует о том, что без скоростных винтокрылых летательных аппаратов в санитарной авиации не обойтись», — так объяснил задачи, которые будет выполнять в Заполярье разрабатываемая машина заместитель начальника отделения, начальник отдела системных исследований в области воздушного транспорта ФГУП «ЦАГИ» Андрей Смирнов.
В то же время, как полагает военный обозреватель американского издания The Drive Джозеф Тревитик, высокоскоростной вертолёт также может быть «чрезвычайно важен для растущей российской военной группировки в Арктике и вокруг неё». Создатели наверняка позаботятся о том, чтобы машина могла работать в сложных погодных условиях, но более важным является факт, что новый вертолёт — высокоскоростной, отмечает издание. То есть максимальная скорость машины будет превышать 300-400 км\ч.
Для достижения этих целей, если судить по представленному макету, корпусу машины будет придана максимально обтекаемая форма, а в дополнение к одному несущему четырёхлопастному винту, в хвостовой части будет установлен один толкающий.
«Работа ЦАГИ над этим лёгким высокоскоростным вертолётом также, вероятно, послужит основой для разработки будущих более крупных военных транспортных и ударных вертолётов для использования в Арктике и других местах», — предполагает Тревитик.
Российские КБ Миля и Камова ведут работы над созданием скоростных геликоптеров с 2008 года. Дальше всех продвинулись «миллевцы» — в 2016-м созданный в рамках работы над проектом «Перспективный скоростной вертолёт» прототип Ми-Х1 достиг скорости в 405 км/ч. Технически Ми-Х1 напоминает макет, представленный ЦАГИ – один несущий и один толкающий винт в хвосте машины. Камовцы, в свою очередь, ограничились представленным в 2017-м году макетом Ка-92 (максимальная скорость должна составить более 500 км\ч, крейсерская – 420 км\ч), выполненным по классической «камовской» схеме – два несущих соосных винта и один толкающий в хвостовой части.
ЦАГИ также подключилось к работе над ПСВ: в ноябре 2018 года в институте заявляли о разработке технологии, способной в будущем снизить колебание лопастей несущего винта вертолёта на больших скоростях. Но перспективы российских высокоскоростных вертолётов остаются туманными, в том числе в силу глубоких системных проблем в отечественной вертолётной отрасли.
Sikorsky и Airbus
В США также задумались о принятии на вооружение высокоскоростного вертолёта. В июне 2018 года Пентагон объявил конкурс в рамках программы Future Attack Reconnaissance Aircraft Competitive Prototype (FARA CP). В рамках этой программы военные требуют от разработчиков предоставить два полноценных прототипа до 2023 года. Новая машина должна заменить снятый с вооружения в 2016 году лёгкий многоцелевой вертолёт Bell OH-58 Kiowa. Эта машина служила американским военным с 1967 года и приняла участие практически во всех кампаниях ВС США. Вертолёт использовался для разведки и преследования легковооружённого противника, он был очень полезен в тех ситуациях, когда нужно быстро «забрать» людей с поля боя. Но максимальная скорость этого «ветерана» - всего лишь 220 км\ч. Сейчас для выполнения этих задач военным понадобилась машина, сочетающая высокую манёвренность на низких скоростях и при этом способная «разогнаться» до 400 км\ч.
22 февраля 2019 года о намерении участвовать в программе FARA CP заявил европейский авиаконцерн Airbus. В качестве базы европейцы намерены использовать собственный экспериментальный прототип Eurocopter X3. Несущий винт X3 состоит из пяти лопастей, по бокам расположены два толкающих винта.
Произведённая в единственном экземпляре машина впервые поднялась в воздух в 2010-м году, а в июне 2013 X 3 установил рекорд скорости горизонтального полёта, разогнавшись до 472-х километров в час. Правда, с того времени экспериментальный прототип европейского высокоскоростного вертолёта не поднимался в воздух и демонстрировался только на выставках.
Дальше всех в работе над создание высокоскоростного вертолёта будущего продвинулись специалисты легендарной американской компании Sikorsky Aircraft (в 2015-м году основанную эмигрировавшим в США российским конструктором Игорем Сикорским компанию поглотил оборонный гигант Lockheed Martin).
Недавно в интернет были выложены фото с последних испытаний их прототипа S 97 Raider («Налётчик») на аэродроме Уэст-Паироко во Флориде. Несущие винты S-97 расположены по соосной схеме, один над другим, а основную скорость машине придаёт расположенный в хвостовой части толкающий винт.Экспериментальная машина впервые поднялась в воздух в 2015-м году. В августе 2017-го испытания «Налётчика» были приостановлены из-за «жёсткой посадки». Причиной аварии, как заявили представители Sikorsky Aircraft, стал сбой в работе программного обеспечения системы управления полётом вертолёта. В июне 2018-го S 97 Raider снова поднялся в воздух – работы над ним продолжились уже в рамках военной программы FARA CP. Уже в сентябре «Налётчик» во время одного из полётов смог развить скорость в 371 км\ч. При этом главная цель компании Sikorsky Aircraft – не установить очередной рекорд, чтобы потом надолго поставить вертолёт в ангар, а создать полноценную машину, пригодную к длительной эксплуатации.
Скоростной барьер
Современные двигатели позволяют разогнать вертолёт до скорости свыше 400 км\ч, но в действительности максимальная скорость серийных геликоптеров редко превышает 300 км\ч. Из-за аэродинамической конструкции вертолёта в случае, если машина разгоняется выше этого барьера, она становится практически неуправляемой. Поэтому основные направления в разработке высокоскоростных вертолётов будущего у различных конструкторов примерно одинаковы – совершенствуется конструкция лопастей и система управления полётом, а корпусу вертолёта стараются придать более обтекаемую форму.
Ещё одно технологическое решение, позволяющая создать машину, совмещающую скоростные характеристики самолёта и манёвренность вертолёта – производство конвертопланов. Так называется летательный аппарат с поворотными двигателями. На вооружении американской армии с 2005 года стоит конвертоплан V-22 Osprey («Скопа»), скорость которой в самолётном режиме составляет 572 км\ч. Эти машины используются в основном для доставки групп спецназа вглубь территории противника и последующей эвакуации.
«Скопы» неоднократно критиковались за высокую аварийность и дороговизну, вызванные слишком сложной конструкцией.
По мнению экспертов, большинство технических проблем и аварийных ситуаций у конвертопланов возникает при переходе с «самолётного» режима на «вертолётный», и наоборот, то есть, при повороте двигателей. Поэтому, если кому-нибудь в итоге удастся создать полноценный высокоскоростной вертолёт, то это будет более простая, надёжная и дешёвая машина, лишенная технической сложности конвертопланов