CV / MV-22B tiltrotor blev vedtaget af US Marine Corps i 2007. Dette er det eneste fly i drift i dag, der starter og lander lodret og har en høj vandret flyvehastighed.
Helikoptere har siden deres introduktion i den franske hær og luftvåben under krigen 1954-1962 med Algeriet tilføjet begrebet militære operationer en ny dimension
Brug af helikoptere til at understøtte lodret manøvre gør det muligt at levere kampenheder, uanset geografiske forhindringer, til det sted, hvor modstanderen mindst kan forvente. Dette åbner nye muligheder for krigsførelse. Siden den algeriske konflikt har teknologiske fremskridt og løbende forbedringer i helikopterens design øget dets kapacitet, især nyttelast og løft. Imidlertid har maksimalhastigheden og rækkevidden for moderne mellemstore og tunge flerbrughelikoptere sandsynligvis nået deres øvre grænser.
For eksempel har Boeings nyeste model F i CH-47 Chinook-familien af multifunktionelle transporthelikoptere en topfart på 315 km / t og en rækkevidde på 370 km. CH-47F efterfølges af den russiske Mi-35M helikopter med en maksimal hastighed på 310 km / t og en rækkevidde på 460 km. Den mellemstore AW-101 helikopter fra AgustaWestland / Finmeccanica har en maksimal hastighed på 309 km / t, mens den nye generations AW-139M mellemhelikopter i samme selskab har en maksimal hastighed på 306 km / t. Som du kan se fra denne liste over maksimalhastigheder, kan ikke alle moderne helikoptere nå en maksimal hastighed på godt 300 km / t.
Krydshastighed er vigtig, fordi den påvirker flyets "vending", når der udføres en kampmission. Jo hurtigere helikopteren flyver, jo hurtigere når den sit mål, og jo hurtigere vil den være i stand til at vende tilbage for at afhente og levere yderligere kræfter og forsyninger. En hurtig opbygning af landstyrker er afgørende for succesen med et luftbåren angreb. Således er et flys evne til at flyve flere afgange i løbet af en given periode ekstremt nyttig. At flyve med høj hastighed øger også overlevelsesevnen ved at reducere den tid, flyet udsættes for fjendtlige observatører og kanoner på jorden.
Øget rækkevidde er også ønskeligt, selvom det hovedsageligt er relateret til tilgængelighed af brændstof. Tidligere har der været særlig opmærksomhed på at øge rækkevidden, som er direkte relateret til brændstoftankens kapacitet. Mellemstore og tunge helikoptere, f.eks. Mi-26 med en rækkevidde på 800 km og Sikorsky CH-53E med en rækkevidde på 999 km, har brug for præcis denne rækkevidde for at udføre flere sorteringer uden tankning. I mellemtiden tillader tankstænger monteret på fly såsom CH-53E-helikopteren eller MH-60G / U Blackhawk-specialoperationshelikopteren langtrækkende missioner at blive udført dybt bag fjendens linjer. Rækkevidden og krydshastigheden hænger imidlertid tæt sammen fra et praktisk synspunkt. Selvom flyet kan have en rækkevidde, der tillader hundredvis af sømil at nå landingsområdet, er det nødvendigt at tage hensyn til returflyvningen og den tid, der bruges på det, da dette kan føre til en forøgelse af landingsstyrkens tid Byg op. I dette tilfælde vil det ikke være i stand til hurtigt at udføre opgaver som "rundtur" på grund af den øgede flyvetid. Det vil sige, at for at kunne bruge den lange rækkevidde mest effektivt, skal flyet igen flyve hurtigere.
Drejbare skruer
På trods af indledende vanskeligheder og kritik fra skeptikere ændrede Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey tiltrotor, som begyndte livet i 1981 som en del af det fælles projekt Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), konceptet med operationer, der involverer lodret løft køretøjer. Først indsat af US Marine Corps i 2007 og US Air Force Special Forces i 2009, bruges denne tiltrotor i øjeblikket ikke kun i kamp (interventioner i Irak og Afghanistan), men også i humanitære og katastrofehjælpsmissioner som f.eks. efter tyfonen Haiyart, der ødelagde dele af Filippinerne i 2013. Marinesoldaterne så især i MV-22B tiltrotoren en løsning på problemet med at levere tropper fra skibe langt ud over horisonten. Denne mission blev tidligere udført af en tungtransporthelikopter CH-46E Sea Knight, men flyvetiden var uacceptabel. Denne helikopter tog ret lang tid at opbygge den nødvendige kontingent af landingsstyrker, mens den foretog flere sorteringer, forblev det begrænsede antal tropper sårbare.
De unikke egenskaber og egenskaber ved MV-22B tiltrotoren er rettet mod at løse sådanne problemer. Det kan tage lodret af fra amfibiske overfaldsskibe, men når man skifter til plan flyvning og slår motorerne ned, kan den flyve med en hastighed på 500 km / t. Dette er mere end det dobbelte af hastigheden på CH-46E, hvilket betyder mere end halvdelen af flyvetiden til den samme landingszone. Plus en lang flyvning på 722 km og en højere nyttelast i cockpittet på 9070 kg og på en affjedring på 6800 kg øger dens effektivitet yderligere. De praktiske erfaringer, der er opnået med MV-22B, har øget interessen for tiltrotorer som en type fly og forbedret udsigterne for den næste generation af tiltrotor. Dette er især sandt, da CV / MV-22B faktisk bruger teknologier, materialer og processer til udvikling og fremstilling af 70'erne i det sidste århundrede, som uden tvivl har udviklet sig betydeligt i løbet af de sidste tre årtier.
Bell-Boeing bygger på CV / MV-22B-oplevelsen med at udvikle det lovende V-280 Valor tiltrotorfly og inkorporerer de nyeste teknologier, materialer og fremstillingsprocesser for at skabe et mere avanceret tiltrotorfly.
Til Sikorsky S-97 helikopteren blev der brugt en ordning med to modroterende hovedrotorer og en haleskubberrotor. Dette gjorde det muligt ikke kun at få høje hastigheder, men også evnen til at flyve sidelæns og endda tilbage.
Lovende udvikling
Som nævnt ovenfor arbejder luftfartsindustrien på at overvinde maksimalhastighedsgrænsen for helikoptere. Problemet med at øge hastigheden er delvist relateret til selve elementet, der tillader helikopteren at flyve lodret - de øvre rotorer. De problemer, der skulle løses, var relateret til propellernes og karosseriets aerodynamiske træk, eliminering af luftudblæsning fra knivene, omvendt luftstrøm og luftkomprimerbarhed. En diskussion af de tekniske finesser ved disse problemer kan tage flere sider, men en ting er klart - de skal løses på en eller anden måde for at ændre dynamikken i helikopterflyvningen. Designere forsøger at løse disse problemer ved at gå i forskellige retninger og "famle" der efter svar.
For eksempel tog Bell Helicopter det gennemprøvede CV / MV-22B roterende propel koncept og tilpassede det til deres V280 Valor tiltrotor projekt. Ifølge Steve Matia, direktør for forretningsudvikling for avancerede roterende propelsystemer: "Design og fremstilling af V-280 er baseret på de erfaringer, der er opnået og testet på CV / MV-22B-tiltrotoren, mens de anvender det mest avancerede design og udvikling teknologier. " Som han forklarede, er en af de mest interessante løsninger implementeret i V-280 nacelle. CV / MV-22B tiltrotoren drejer hele nacellen. På den nye V-280 roterer kun propeller og gearkasser, mens nacellen og motoren forbliver stationære. Dette giver mulighed for sikker landing og afstigning, da motorhuset ikke forstyrrer landingen, og også reducerer vedligeholdelseskravene. V-280 tiltrotoren, designet til forskellige opgaver, er mindre end CV / MV-22B tiltrotoren. Den vil have en krydshastighed på 520 km / t, en kampvidde på over 930 km, den vil kunne svæve i 1828 meters højde og flyve ved en temperatur på 32 grader Celsius med fuld kampbelastning, mens den overgår eksisterende helikoptere i manøvredygtighed. Sammen med Lockheed-Martin tilbyder Bell V-280 tiltrotor til FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration) helikopterprogram. Virksomhederne har planlagt den første flyvning af deres V-280 tiltrotor til august 2017.
Takket være brugen af en pusher tail rotor og twin beam halefinner er S-97 allerede mærkbart mere støjsvag end traditionelle helikoptere. Når der ikke er behov for høj hastighed, men der er behov for lav sigtbarhed, gør propelleren det næsten lydløst
Airbus Helicopters lovende X3 -helikopter har korte vinger, der genererer løft ved hastigheder over 80 knob, og to turbopropmotorer til fremadgående flyvning. Piloter taler positivt om manøvredygtigheden af Airbus Helicopters fly
X2
I mellemtiden er Sikorsky og Boeing gået sammen om FVL JMR-TD-programmet for at tilbyde SB-1 Defiant-helikopteren. De foreslår at tage Sikorsky X2-projektet med kontra-roterende koaksiale propeller og en skubbende propel som grundlag for et nyt fly, der ikke vejer mere end 13636 kg. Der er fordele ved denne Sikorsky-Boeing-tilgang, da den 2.720 kg X2 Technology Demonstrator fløj flere testflyvninger i 2010, hvor den nåede en rekordhastighed på 463 km / t. I 2015 præsenterede Sikorsky sin prototype af S-97 Raider, en let taktisk flerbrughelikopter, der vejer omkring 5000 kg.
Sikorsky og Boeing SB-1 Defiant helikopterprojekt
Chris Van Buyten, VP for innovationsprojekter i Sikorsky, der leder projektet: “At flyve længere og hurtigere i en koaksial helikopter er absolut et centralt krav. Men med vores S-97-projekt ønsker vi at fremvise den næste generations rotorcraft, der kan overgå traditionelle helikoptere i alle ydelsesparametre, især ved lave hastigheder og ved svævning. Hemmeligheden bag X2-koaksialen er, at de modroterende hovedpropeller giver løft og fremadgående flyvning uden halerotor. Over 150 knob (277,8 km / t) tilføres skubben propellen, så hovedpropellerne gør det, de gør bedst - giver løft.” Van Buyten fortsatte med at spekulere i, at S-97 og SB-1 flyet "radikalt vil ændre den måde, militære piloter nu flyver og kæmper i helikoptere." Når Sikorsky og Boeing-teamet tager deres SB-1 i luften i 2017, får Sikorsky sit tredje eksperimentelle X2 på mindre end 10 år, hvilket endelig kunne bekræfte projektets iboende skalerbarhed til størrelsen på UH-medium flerbrughelikopter. -60 Black Hawk.
Sikorskys X2 -projekt
Målet med FVL JMR-TD-programmet er at udvikle og implementere et fly med væsentligt forbedret ydeevne og kapacitet, der er i stand til at udføre en lang række opgaver, lige fra rekognoscering og angreb til transport af tropper og gods.
Hybridprojekter
Airbus Helicopters (tidligere Eurocopter) har en hybrid tilgang til at udvikle fremtidssikrede helikoptere ved hjælp af nogle af de væsentlige elementer i traditionelle fly, såsom korte rektangulære vinger. En sådan løsning tillod en betydelig stigning i flyvehastigheder, hvilket blev demonstreret i 2012 ved en testflyvning af X3 -teknologidemonstratoren, der nåede en hastighed på 255 knob (472 km / t) (over X2 -hastighedsrekorden). X3 -projektet kombinerer en øvre rotor til løft og svævning og korte vinger med turbopropmotorer monteret på dem, hvilket giver kraft til bevægelse fremad (derfor bruges udtrykket "hybrid" her). Den har ikke en bageste rotor, men har i stedet en vandret stabilisator med lodrette halestabilisatorer i hver ende. Ved at flyve fremad med hastigheder på over 80 knob (148 km / t) begynder vingerne at generere yderligere løft og giver ved høj hastighed næsten hele liften til dette fly.
Airbus har endnu ikke offentliggjort sine planer om et nyt militærfly ved hjælp af den fremgangsmåde, som X3 -projektet demonstrerede. En talsmand for virksomheden foreslog imidlertid, at mange af de nuværende helikoptere kunne omfatte disse designløsninger. Da X3-projektet er baseret på det dybt moderniserede skrog på den lette universelle AS-365N3 Dauphin-helikopter fra Airbus Helicopters, virker dette ganske muligt. X3 blev vist for det amerikanske militær, men nåede i sidste ende ikke til FVL JMR-TD-programmet. Airbus har angivet sin hensigt om at fokusere på søge- og redningsmissioner og fortsætter med at arbejde på et fly baseret på X3 -projektet, der kunne starte i 2019.
RACHEL
Russiske helikoptere annoncerede i 2009, at de udvikler en lovende højhastigheds-aerodynamisk helikopter med et udtrækkeligt landingsudstyr og en patenteret implementering af SLES (Stall Local Elimination System) -systemet i hovedrotorens design. Ifølge virksomheden vil Mi-X1 have en krydshastighed på 475 km / t og en tophastighed på op til 520 km / t. I august 2015, ved MAKS flyshow i Moskva, blev V. I. Mil viste en demonstration af RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter), der blev annonceret som en højhastighedshelikopter. Helikopteren kan tage ombord op til 24 passagerer eller 2,5 tons last og transportere den med en maksimal hastighed på 500 km / t til en maksimal afstand på 900 km. Bedriften sagde, at testflyvninger begynder i december og masseproduktion i 2022. I december 2015 blev en dybt moderniseret Mi-24K med nye buede rotorblade præsenteret for offentligheden. Formålet med denne udvikling er at reducere aerodynamisk træk, øge stabiliteten og hastigheden på helikopterflyvningen. Virksomheden forventer, at maksimalhastigheden for forsøgsflyet vil stige fra 333 km / t til 400 km / t. Ifølge selskabet, hvis det er muligt at genudstyre et andet fly med buede knive, så vil dette øge hastigheden med 30 procent.
Russisk projekt med en lovende højhastighedshelikopter RACHEL
X-PLANE
Et lille amerikansk firma AMV udvikler sit eget projekt til et højhastigheds vertikal startskib med propeller placeret på sine korte vinger. Prototyper tyder tydeligt på en kombination af et VTOL-køretøj (vertikal start og landing) og en højhastighedshelikopter. AMV har lanceret sin X-PLANE-demo og forventer, at dens AMV-211 når en tophastighed på 483 km / t, en krydshastighed på 402 km / t og en rækkevidde på 1110 km. Selvom virksomheden forelagde sit forslag til FVL JMR-TD-programmet, blev dets projekt ikke valgt, og X-PLANE-projektet blev ikke stoppet, og dets udvikling fortsætter.
AMVs X-PLANE koncept
Kontrolleret trækkraft
En anden kandidat i højhastighedshelikopterindustrien anvender Piasecki Aircrafts patenterede Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) design i kombination med hovedvinger. En eksperimentel to-motoret firebladet X-49 Speed Hawk startede for første gang i 2007 og nåede en hastighed på 268 km / t. Denne model var baseret på skroget på Sikorsky SH-60F Seahawk-dækbaseret anti-ubådshelikopter. Arbejdet blev oprindeligt finansieret af den amerikanske flåde og derefter af den amerikanske hær for at demonstrere måder at øge hastigheden på eksisterende helikoptere til 360 km / t. Dette projekt blev ikke valgt til FVL JMR-TD-programmet.
Piasecki Aircraft-projekt baseret på Sikorsky SH-60F Seahawk deck anti-ubådshelikopter
SB-1 er en videreudvikling af Sikorsky S-97-projektet og er en anden kandidat til FVL JMR-TD-programmet, der har til formål at imødekomme behovet for en medium flerbrughelikopter.
Fornuften råder
Militærerne i flere lande, herunder de amerikanske styrker i USA og NATO, vil stå over for problemet med deres ældning af deres helikopterflåder i det kommende årti. Mange af nutidens helikoptere blev taget i brug i 1980'erne, og deres levetid nærmer sig allerede 30 år. For eksempel begyndte McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache kamphelikoptere at levere tropperne i 1986 og har på trods af en række forbedringer stort set de samme flyveegenskaber. UH-60 familien er endnu ældre, de første helikoptere blev leveret i 1974. De nyeste UH-60M helikoptere har fly-by-wire kontrolsystemer, en fælles arkitektur, en ny kraftfuld og pålidelig motor, men hastigheden forbliver den samme. Den første opgave i FVL JMR-TD-programmet vil højst sandsynligt være udskiftning af UH-60-seriens helikoptere, hvilket forklarer ligheden mellem designet af de kabiner, der tilbydes til det.
Så militære operatører søger uundgåeligt at udskifte deres fly. Og her står de over for spørgsmålet om, hvorvidt de bevarede designs skal bevares, omend med inklusion af digital elektronik og flyelektronik, fly-by-wire-systemer og kompositmaterialer, eller at gå i retning af projekter, der giver et nyt niveau af muligheder. Det andet spørgsmål er muligheden for at udvikle et universelt fartøj, der kan udføre en række opgaver. Det amerikanske militær ønskede i første omgang maksimalt tre fly til at udføre alle sine påtænkte missioner. Denne idé har ændret sig flere gange, og indtil videre har de besluttet sig for tre projekter: Light Scout-lyshelikopteren (operation siden 2030), Medium-Light-mediet, universal- / angrebshelikopteren med operationens start siden 2028 og endelig, tunglasttransporten med begyndelsen af driften fra 2035. Derudover regner den amerikanske hær med implementeringen af "Ultra" -projektet, som efter planen skal starte operationen i 2025. Det er et nyt lodret start-lastbil med karakteristika, der ligner dem for transportfly drevet af turbopropmotorer som Lockheed Martin C-130J eller Airbus A400M. Men at dømme efter resultaterne af en orientering fra vicedirektøren for Department of Ground Combat and Tactical Combat Systems Jose Gonzales, der blev afholdt i det amerikanske forsvarsministerium i januar 2016, ser alt ud til at ændre sig igen. En kategorisering foreslås baseret på nødvendige funktioner frem for vægt. Disse nye kategorier er endnu ikke annonceret.
Selv uden Ultra -indstillingen har dette koncept om nye fly ikke kun tekniske problemer, men kan også påvirke det amerikanske luftvåbens nuværende position - med dets ambition og deadlines. Fra et operativt synspunkt kan nogle projekter sandsynligvis være at foretrække frem for andre i forskellige opgaver. Hovedproblemet er fortsat den forholdsmæssige finansiering af et sådant program, og hvordan det kan påvirke andre moderniseringsprojekter i hæren.
Flyv frem
Driftsoplevelsen af CV / MV-22B tiltrotoren afslører fordelene ved dette fly og angiver nye måder at bruge dets unikke muligheder på. Baseret på denne erfaring har den amerikanske kommando over specialoperationsstyrkerne USSOCOM allerede udtrykt interesse i at øge antallet af CV / MV-22B tiltrotorer i forhold til de indledende krav. Tilstrækkelig erfaring med X3-projektet inden for rammerne af FVL JMR-TD-programmet viser virkeligheden ved at opnå høj hastighed, øget manøvredygtighed og større flyveområde. I øjeblikket er der et spørgsmål om at bestemme levedygtighed, ekspanderbarhed og tilpasningsevne af højhastighedshelikoptere samt deres omkostninger, hvilket gør det muligt for dem at udføre hele rækken af kampmissioner. Højhastighedshelikoptere er i horisonten, men hvor hurtigt og i hvilken form er stadig ukendt.
