Rotorkuģi civilām un militārām vajadzībām spēj atrisināt uzdevumus, kas nav pieejami neviena cita veida lidmašīnām un modernajām tehnoloģijām kopumā. To galvenais un, iespējams, vienīgais trūkums ir salīdzinoši mazais ātrums. Helikoptera vidējais ātrums nepārsniedz 220 km/h. Mūsdienās daudzi helikopteru ražotāji saka, ka ir pienācis rekordu laiks!
Kāpēc helikopteriem ir vajadzīgs liels ātrums?
Tāpat kā militāro operāciju veikšanā un daudzu mierīga rakstura uzdevumu izpildē ir situācijas, kad misijas veiksme pilnībā atkarīga no helikoptera ātruma. Tie ietver:
- Smagi ievainoto un slimo evakuācija no karadarbības centriem un grūti sasniedzamām vietām uz lielām medicīnas iestādēm.
- Ārstu (ārstu, epidemiologu, likumsargu) steidzama piegāde uz ārkārtas vietām.
- Dzīvībai svarīgu (zāles, pārtika, speciālais aprīkojums) un negabarīta kravu ātrā piegāde uz vietām tālu no attīstītāsinfrastruktūra.
Neskatoties uz daudzajām rotorkuģu priekšrocībām (minimālās prasības nosēšanās virsmai, manevrētspēja, spēja lidot gaisā), vēl nesen lidmašīnas un helikoptera ātrums bija nesalīdzināms.
Maksimālais helikoptera ātrums
Līdz pēdējiem gadiem oficiālais ātruma rekords klasiskajam rotorplānam bija 400,9 km/h, ko 1986. gadā uzstādīja britu Westland Lynx daudzfunkcionālā transportlīdzekļa modificēta versija. Fakts ir tāds, ka pat teorētiski helikoptera maksimālais ātrums nevar pārsniegt šo slieksni.
Šis stāvoklis ir izskaidrojams ar to, ka pie lielāka ātruma bīstami palielinās galvenā rotora lāpstiņu svārstīgo kustību diapazons. kas savukārt noved pie plūsmas atdalīšanas no to ekstremitātēm. Parādība ir īpaši raksturīga 270-300° azimutiem (lāpstiņas leņķis attiecībā pret mašīnas garenasi), t.i. atkāpšanās asmeņiem. Kādi dizaina un tehnoloģiskie jauninājumi ļaus izstrādātājiem pārvarēt loloto pavērsienu?
Pirmie ieraksti
Viena no idejām, kā palielināt helikoptera ātrumu, ir izmantot papildu "stumšanas" piedziņu. Šī dizaina iezīme nekādā ziņā nav jauna. Vēl 1967. gadā amerikāņu ierīces Lockheed AH-56 "Cheyenne" veidotāji uzstādīja mašīnas astes daļā, lai palielinātu ātruma raksturlielumus.trīs lāpstiņu dzenskrūve.
Izmēģinājuma lidojumu laikā demonstrētie 407 km/h (407 km/h) tolaik izskatījās ļoti iespaidīgi. ASV gaisa spēku vajadzībām bija plānots saražot 375 helikopterus, taču daudzo sērijveida realizācijas grūtību dēļ projekts tika slēgts pēc tikai desmit lidmašīnu ražošanas.
Protams, viena lieta ir tuvināties lolotajai figūrai, bet pavisam cita lieta ir to ievērojami pārspēt.
Eiropas hibrīds
Nākamo rekordistu - X3 Hybrid izstrādāja Eiropas korporācija Eurocopter. Pirmo reizi debesīs pacēlās no militārās bāzes Istres - Le Tube (Francija) vietas 2010. gadā. Pēc gadu ilgušiem testa lidojumiem radītājiem izdevās palielināt helikoptera kreisēšanas ātrumu līdz 430 km/h.
Turpmākie dizaina un veiktspējas uzlabojumi ļāva Eiropas gaisa kuģiem uzstādīt neoficiālu rotoru ātruma rekordu - 472 km/h horizontālā lidojumā un 487 km/h niršanas laikā. Kāpēc neoficiāli? Jā, jo Eurocopter X3 patiesībā nav helikopters.
Ražošanas modelis EC155 Dauphin kalpoja par pamatu iekārtas izveidei. Dizaineri papildināja "avotu" ar diviem gāzes turbīnu gaisa kuģu dzinējiem ar vilkšanas dzenskrūves, kas atrodas uz maziem spārniem. Tādējādi Eurocopter X3 drīzāk ir helikoptera un lidmašīnas hibrīds. Projekts atrodas pēdējā testa fāzē, un izstrādātāji apgalvo, ka drīz sāksies masveida ražošana.
Nedaudz vairāk teorijas
Velkšanas vai stumšanas dzenskrūves izmantošana atbrīvo galveno rotoru no nepieciešamības radīt horizontālu vilci gaisa kuģa translācijas kustībai. Amerikāņu lidmašīnu un helikopteru ražošanas uzņēmuma Sikorsky speciālisti ir izstrādājuši daudzsološu ABC tehnoloģiju (Advancing Blade Concept), kas tulkojumā krievu valodā tiek dēvēta par progresējoša asmens koncepciju.
Izstrādes būtība ir tāda, ka virzošo un atkāpjošo rotora lāpstiņu slīpuma leņķim vienmēr ir jānodrošina maksimāls pacēlums. Tādējādi galvenais rotors spēs uzturēt nepieciešamo lidojuma augstumu ar daudz mazāku rotācijas ātrumu. Un tas ir gandrīz noteicošais faktors, lai palielinātu helikoptera ātrumu.
ABC tehnoloģija ļauj gaisa kuģim turpināt paātrinājumu pat pēc tam, kad atkāpjas lāpstiņas paceļas vilces spēks.
Konkurss kā stimuls
Jēdziens jau ir pierādīts. Koncerna Sikorsky-69 eksperimentālais helikopters, kas aprīkots ar diviem stūmējiem turboreaktīvajiem dzinējiem, demonstrēja maksimālo ātrumu 518 km/h.
Helikopteru ražotāji abās okeāna pusēs labi apzinās, ka, ja citi apstākļi ir vienādi, uzvarēs ražotājs, kura helikoptera modeļa īpašības būs lielākas ātruma veiktspējas.
Papildus jaunu tehnoloģisko risinājumu parādīšanās modernā materiālu zinātne sniedz izstrādātājiem plašas iespējas uzlabot lidojumu veiktspēju. Daudzi ražošanas modeļi jau ir aprīkotiskrūves, kas izgatavotas no kompozītmateriāliem. Lai samazinātu aerodinamisko pretestību, dzenskrūves rumbas ir pārklātas ar apvalkiem.
Cik ātri šodien lido helikopteri?
Nozares līderi
Koncerna ierīce, kas tika ieviesta Sikorsky X2 projekta ietvaros, kļuva par Sikorsky-69 modeļa koncepcijas loģisku attīstību. Helikopters ievērojami palielināja ātrumu un efektivitāti, taču saglabāja visas priekšrocības, kas raksturīgas rotorkuģiem: lieliska manevrēšanas spēja mazā ātrumā, stacionāra lidojuma iespēja, vertikāla pacelšanās un nosēšanās, kā arī autorotācija. Koaksiālā helikoptera ar vienu stūmējdzenskrūvi kreisēšanas ātrums ir 460 km/h (maksimums -474 km/h), darbības rādiuss - 1300 km.
Pārbaudītas tehnoloģijas ir turpinātas jaunās paaudzes helikopterā S-97 Raider, kura modeli ar paredzamajiem lidojuma parametriem sabiedrībai prezentēja uzņēmuma dizaineri. Izstrādātāji apgalvo, ka helikoptera kreisēšanas ātrums būs vismaz 500 km/h. Topošā līdera vienībās un komplektācijās tiek veiktas zemes pārbaudes. Pagaidām nav ticamas informācijas par amerikāņu Ryder pirmā lidojuma datumu.
Un kā ar krievu helikopteriem?
Bet kā ir ar vietējiem helikopteru ražotājiem? Var teikt, ka ne mazāk vērienīgi ir arī Kamova un Mila projektēšanas biroju darbinieku plāni. Jau 2013. gadā Krievijas helikopteru holdinga vadītāji uzsāka PSV programmu, lai izstrādātu daudzsološuātrgaitas helikopters. Šī projekta ietvaros nosauktās Rūpnīcas speciālisti Jūdze 2015. gadā tika prezentēts helikoptera Rachel demonstrācijas modelis. Helikoptera ātrums, pēc izstrādātāju apliecinājumiem, šim modelim nav prioritāte, taču citai perspektīvai lidmašīnai Mi-1X tas var sasniegt 520 km/h.
"Kamovtsy" gandrīz pirms desmit gadiem prezentēja ļoti fantastiskas lidmašīnas Ka-90 koncepciju. Saskaņā ar dizaineru ideju, helikopters, ar galvenā rotora palīdzību sasniedzis ātrumu 400 km / h, saliek asmeņus racionalizētā korpusā, un turpmākais paātrinājums turpinās ar reaktīvo dzinēju palīdzību. Turklāt izstrādātāji neuzskata parametru 700-800 km/h par robežu.
