Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Интересное

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

1.12.2014

Оригинал взят у toomth

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Многоцелевой вертолет Bell OH-58 Kiowa поступил на вооружение армии США в далеком 1969 году. С тех пор он претерпел целый ряд модернизаций, но, как ни молодись, новым не станешь — базовая конструкция бесповоротно устарела. И вот три месяца назад компания Sikorsky Aircraft представила машину, которая придет на смену легендарному «Беллу». Машину, которая быстрее, эффективнее и опаснее.

Первые слухи о «сменщике» появились в 2010 году — тогда не шло речи даже о компании, которая будет разрабатывать новую машину. В июльском номере мы писали об основных тенденциях развития современных вертолетов, в том числе и о Sikorsky S-97 Raider (такое наименование получил прототип), тогда еще спрятанном за завесой тайны. Теперь же машина представлена официально, гриф «совершенно секретно» снят. Лопасти у S-97 «растут» из более ранней модели, экспериментального вертолета Sikorsky X2, и даже из «старичка» S-69, представленного в далеком 1972 году. Новая машина — это наглядный пример того, как технологии проистекают одна из другой, а не возникают на ровном месте. Фишка не в том, чтобы использовать одну новаторскую идею, а в грамотном сочетании проверенных концепций. И наступит революция.

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Родители S-97

У вертолетов есть несколько проблем, ограничивающих их максимальную скорость. Первая заключается в том, что при вращении винта отступающая лопасть движется по направлению потока воздуха, причем со скоростью, близкой к скорости потока. Из-за этого она не создает подъемной силы. В начале 1970-х инженеры Sikorsky предложили решение этой проблемы: сделать два соосных винта с двумя независимыми автоматами перекоса, способными изменять угол атаки отступающих лопастей. Такая схема позволяла нивелировать падение подъемной силы при движении лопасти по потоку; собственно, вся подъемная сила создается опережающими лопастями. Кроме того, поскольку вертолет приводился в движение двумя толкающими турбореактивными двигателями, основные роторы должны были лишь создавать подъемную силу и ничего более. Построенный по такой схеме S-69 установил неофициальный мировой рекорд скорости для вертолета (487 км/ч), но в серию не попал из-за плохой управляемости, повышенной вибрации и ряда других недостатков.

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Sikorsky X2

Представленный в 2008 году концепт предназначен для летных испытаний технических новинок, впоследствии примененных в конструкции S-97.Проект закрыт в 2011 году. Установил несколько неофициальных рекордов скорости для вертолетов.

Но интересная схема плюс толкающий движитель не давали покоя инженерам Sikorsky, и четвертью века позже появился второй подобный вертолет, опытная модель X2. Как и S-69, экспериментальная машина имела два соосных несущих винта и толкающий движитель, но на этот раз не турбину, а… пропеллер. Тут проявилась вторая проблема: когда движение законцовок лопастей роторов приближается к скорости звука, сопротивление возрастает многократно. С учетом толкающего пропеллера эту проблему решили очень просто: начиная с определенного момента несущие роторы начинают постепенно замедляться — это не влияет на скорость, поскольку она определяется толкающим винтом, а для создания достаточной подъемной силы подобные скорости вращения несущего винта просто не нужны!

Боевой отпрыск

Лишь в октябре 2010 года назначение X2 стало яснее ясного. На гражданском прототипе отрабатывали методики, примененные при создании настоящего боевого вертолета. Благодаря этому S-97 Raider был построен в рекордные сроки — уже на конец 2014 года назначен его первый полет, а на 2015-й — ходовые испытания. Что же представляет собой наследник старичка Kiowa?

Как и X2, новый вертолет имеет два соосных несущих ротора и толкающий пропеллер регулируемого шага, который позволяет изменять угол атаки лопастей прямо во время движения, таким образом лучше контролируя вертолет в зависимости от условий полета. Проблему вибрации, возникавшую на S-69, в X2 тоже успешно решили: и на прототипе, и на боевой машине применяется так называемая активная система контроля вибрации (AVC), использованная ранее на вертолете UH-60M Black Hawk. Система состоит из комплекта датчиков, измеряющих частоту вибрации в различных точках фюзеляжа, а также генераторов, которые в соответствии с получаемыми данными создают колебания строго соответствующей частоты. Это позволяет снизить вибрацию в кабине и сделать полет комфортным для пилотов и пассажиров (десанта).

Двигатель машина тоже позаимствовала у UH-60M — это газотурбинный YT706 компании General Electric; все винты — и несущие, и толкающий — приводятся от одного силового агрегата. Впрочем, скорее всего, это лишь временный шаг, необходимый для летных испытаний и принятия на вооружение. Со временем Raider получит собственный двигатель — об этом заявили представители компании. Связано это с тем, что одно из основных преимуществ S-97 перед конкурентами — это его скорость.

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Как и X2, вертолет S-97 оборудован электродистанционной системой управления, что позволяет сэкономить рабочее пространство за счет полного отказа от механической связи между приборами и исполнительными механизмами.

Заявленная крейсерская скорость вертолета ограничена показателем в 407 км/ч, хотя движители и аэродинамика не запрещают разгоняться до скоростей более 500 км/ч! Для сравнения: самый быстрый на сегодняшний день многоцелевой вертолет и обладатель официального рекорда скорости среди вертолетов, британский Westland Lynx, 11 августа 1986 года сумел разогнаться до 400,87 км/ч, и это достижение до сих пор не перекрыто. Странно, скажете вы, ведь еще X2 легко превосходил Westland Lynx. Именно так! Но разработчики Sikorsky просто не ставили себе цели побить рекорд — эту задачу по ходу дела, как неосновную, в любом случае решит S-97.

Как и в X2, в Raider реализована схема fly-by-wire, то есть электродистанционная система управления. Между приборами управления и исполнительными механизмами вообще нет механической связи — этот принцип уже давно применяется в самолетах и частично в вертолетах, но S-97 — это первая машина, в которой механических дублеров нет вообще, ни в одной из систем. В первую очередь это было сделано для облегчения машины и перераспределения ее массы; механические связи занимают слишком много места. Собственно, той же цели служит и легкий фюзеляж из композитных материалов.

Дополнительным бонусом стала компактность вертолета. При длине 11 и диаметре ротора 10 м при посадке он требует примерно на 15% меньше места, чем его ближайшие конкуренты в классе, а для боевых и спасательных операций этот показатель иногда жизненно важен.

Вооружение на «Райдер» может устанавливаться самое разное. В базовом варианте это пулемет калибров 7.62 или 12.5 (или их комбинация), а также более серьезный козырь — либо 7-зарядная система, оперирующая типовыми ракетами Mk 4 FFAR (2.75-дюймовками), либо широко известная установка AGM-114 Hellfire. Но, в принципе, это стандартный «обвес», в котором нет ничего революционного.

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Вертолет рассчитан на двух пилотов, а его грузовой отсек может варьироваться в зависимости от назначения. Теоретически он способен нести шестерых десантников, но на деле Sikorsky анонсирует множество конфигураций: боевую для миссий различного характера, поисково-спасательную, санитарную и т. д. В этом кроется еще одна цель компании: в будущем году планируется серьезная реструктуризация ВВС США, в ходе которой основной ударный вертолет AH-64 Apache несколько поменяет свой статус. На данный момент «Апачи» находятся в распоряжении ряда армейских подразделений, в том числе в национальном резерве и Национальной гвардии США. В будущем планируется сосредоточить «Апачи» исключительно в действующей армии; на освободившуюся нишу претендует S-97. Так менеджеры Sikorsky хотят убить сразу двух зайцев: полностью заместить старенький многоцелевой «Белл» и частично — более современный ударный «Апачи».

Экономическая составляющая особенно важна для Sikorsky, поскольку S-97 уникален полным отсутствием государственного или военного финансирования. Это частный проект частной компании, причем 75% вложений принадлежат непосредственно Sikorsky; помимо того, в создании вертолета задействовано еще 53 сторонних фирмы, послужившие поставщиками комплектующих или просто… спонсорами проекта.

Тонкости бизнеса

В 2012 году армия США запустила программу Armed Aerial Scout (AAS) по разработке компактного мультифункционального вертолета на замену вьетнамцу OH-58F. Но разработка Sikorsky началась значительно раньше, когда действовала продолжительная программа развития военного вертолетостроения Armed Reconnaissance Helicopter (ARH) — при этом на момент объявления тендера AAS ни одного действующего образца S-97 еще не существовало в природе, в то время как пять других вертолетов, претендующих на эту нишу, уже были представлены «в железе» (разработки Bell, Boeing, Eurocopter, McDonnell Douglas и AgustaWestland). В результате исследования вопроса армейский департамент пришел к выводу, что ни одна из представленных конструкций не удовлетворяет требованиям тендера. Это означало, что по сути вертолет нужно было разрабатывать с нуля — всем пяти конкурентам. Благодаря этому компания Sikorsky тут же оказалась в выигрыше — теперь она явно успевала представить свою систему раньше прочих. Кто-то знал заранее? Возможно.

Но история получила еще один поворот: к концу 2013 года программа неожиданно была свернута. Казалось бы, Sikorsky снова оказывается у разбитого корыта (разработка-то идет полным ходом), но — не совсем. Армия приняла «половинчатое» решение — перевести AH-64E Apache из резервов в части действующей армии в качестве вертолета воздушной разведки (об этой переброске мы уже упоминали выше). И для «Сикорского» сразу открылось два окна — и для замещения «Беллов», и для замещения «Апачи». Точно, кто-то что-то знал заранее.

В данный момент замещение вертолетного флота США происходит по программе Future Vertical Lift (FVL), в рамках которой планируется заменить все устаревшие машины вне зависимости от назначения. Что ж, Sikorsky S-97 попал в точку. По сути, это единственный полностью готовый и значительно превосходящий действующие аналоги многоцелевой вертолет, претендующий на появление в составе ВВС. Первый полет нового «Белла» (Bell V-280 Valor) запланирован лишь на 2017 год, в том же году поднимется в воздух совместное детище Sikorsky и Boeing, вертолет SB-1 Defiant. Обе эти машины нацелены в первую очередь на замещение «Апачи» как основного ударного вертолета, в своей же многоцелевой нише S-97 конкурентов не имеет. Даже тендер объявлять нет смысла.

Но если забыть обо всех закулисных интригах, перед нами действительно новая ступень в истории вертолетостроения. Машина, обладающая должной маневренностью и при этом способная идти на крейсерской скорости свыше 400 км/ч, в два раза быстрее, чем подобные серийные модели. Вертолет нового поколения. Очень опасная игрушка. Посмотрим, как полетит.

Sikorsky S-97 Raider: и наступит революция

Bell OH-58 Kiowa
Самый «долгоиграющий» вертолет армии США. Тендер на разработку легкого наблюдательного вертолета правительство объявило в октябре 1960-го, и уже через год 12 компаний представили свои проекты. Победителями стали Bell и Hiller, но они технически не успевали представить готовые машины к сроку, и контракт достался третьему претенденту, компании Hughes. И снова вмешался случай — Hughes OH-6 Cayuse был неплохой машиной, но компания просто не имела достаточных технологических мощностей, чтобы обеспечить его поставки. Тендер был переназначен на 1967 год, и тут уже «золото» взяла Bell. С 1966 года по настоящее время было изготовлено 2200 экземпляров OH-58. Они принимали участие в десятках конфликтов, а последняя модификация (OH-58D Kiowa Warrior Block II) появилась в 2011 году — это была попытка компании остаться на рынке легких многоцелевых вертолетов. Но время, увы, беспощадно.

Примечание Владимира Зыкова. Насколько я понял, автор блога скомпилировал статью отсюда

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.