A polgári és katonai célú forgószárnyasok képesek olyan feladatok megoldására, amelyek más típusú repülőgépek és általában a modern technológia számára elérhetetlenek. Fő és talán egyetlen hátrányuk a viszonylag alacsony sebességük. A helikopter átlagsebessége nem haladja meg a 220 km/h-t. Ma sok helikoptergyártó azt mondja, hogy eljött a rekordok ideje!
Miért van szükségük nagy sebességre a helikoptereknek?
Ahogyan a katonai műveletek végrehajtása során, és sok békés jellegű feladat végrehajtása során is, vannak olyan helyzetek, amikor a küldetés sikere teljes mértékben a helikopter sebességétől függ. Ezek a következők:
- A súlyos sebesültek és betegek evakuálása az ellenségeskedés központjaiból és nehezen elérhető helyekről a nagy egészségügyi intézményekbe.
- Szakorvosok (orvosok, járványügyi szakemberek, rendvédelmi tisztek) sürgős szállítása a sürgősségi területekre.
- Létfontosságú (gyógyszerek, élelmiszerek, speciális felszerelések) és túlméretes rakományok expressz szállítása a fejletttől távol eső helyekreinfrastruktúra.
A forgószárnyas repülőgépek számos előnye ellenére (minimális leszállófelületi követelmények, manőverezési képesség, levegőben lebegés képessége) egészen a közelmúltig a repülőgépek és a helikopterek sebessége összehasonlíthatatlan volt.
Maximális helikoptersebesség
A klasszikus forgószárnyasok hivatalos sebességrekordja az elmúlt évekig 400,9 km/h volt, amelyet 1986-ban a brit Westland Lynx többcélú jármű módosított változata állított fel. A helyzet az, hogy a helikopter maximális sebessége még elméletileg sem haladhatja meg ezt a küszöböt.
Ez az állapot azzal magyarázható, hogy nagyobb sebességnél a főrotorlapátok rezgőmozgásának tartománya veszélyesen megnő. ami viszont áramlási elváláshoz vezet a végtagjaiktól. A jelenség különösen jellemző a 270-300°-os azimutokra (a penge szöge a gép hossztengelyéhez képest), pl. visszahúzódó pengékhez. Milyen tervezési és technológiai újítások teszik lehetővé a fejlesztők számára a dédelgetett mérföldkő leküzdését?
Első felvételek
Az egyik ötlet a helikopter sebességének növelésére egy további "toló" meghajtás alkalmazása. Ez a tervezési jellemző egyáltalán nem új. Még 1967-ben az amerikai Lockheed AH-56 "Cheyenne" készülék alkotói a gép farokrészébe telepítették a sebességjellemzők növelése érdekében.háromlapátú légcsavar.
A tesztrepülések során bemutatott 407 km/h (407 km/h) akkoriban nagyon lenyűgözőnek tűnt. 375 helikopter gyártását tervezték az amerikai légierő számára, de a sorozatos megvalósítás számos nehézsége miatt a projektet csak tíz repülőgép legyártása után zárták le.
Természetesen egy dolog közelebb kerülni a dédelgetett alakhoz, de egészen más dolog jelentősen felülmúlni azt.
Európai Hibrid
A következő rekorder – az X3 Hybrid – az Eurocopter európai vállalat fejlesztése. Először 2010-ben emelkedett az egekbe az Istres - Le Tube (Franciaország) katonai bázis helyéről. Egy év próbarepülés után az alkotóknak sikerült 430 km/h-ra hozniuk a helikopter utazósebességét.
A tervezés és a teljesítmény további fejlesztései lehetővé tették az európai repülőgépek számára, hogy felállítsák a forgószárnyasok nem hivatalos sebességi rekordját – 472 km/h vízszintes repülésben és 487 km/h merülésben. Miért nem hivatalos? Igen, mert az Eurocopter X3 valójában nem helikopter.
Az EC155 Dauphin sorozatgyártású modell szolgált a gép megalkotásának alapjául. A tervezők a "forrást" két gázturbinás repülőgép-motorral egészítették ki, kis szárnyakon elhelyezett húzócsavarokkal. Így az Eurocopter X3 inkább egy helikopter és egy repülőgép hibridje. A projekt az utolsó tesztfázisban van, és a fejlesztők azt állítják, hogy hamarosan megkezdődik a tömeggyártás.
Egy kicsit több elmélet
A húzó vagy toló légcsavarok használata megszabadítja a főrotort attól, hogy vízszintes tolóerőt kelljen létrehozni a repülőgép transzlációs mozgásához. A Sikorsky amerikai repülőgép- és helikoptergyártó cég szakemberei egy ígéretes ABC technológiát (Advancing Blade Concept) fejlesztettek ki, amelyet orosz fordításban haladó penge koncepciójának neveznek.
A fejlesztés lényege, hogy az előre- és visszahúzódó rotorlapátok dőlésszögének mindig maximális emelést kell biztosítania. Így a főrotor sokkal kisebb forgási sebesség mellett is képes lesz fenntartani a szükséges repülési magasságot. És szinte ez a meghatározó tényező a helikopter sebességének növelésében.
Az ABC technológia lehetővé teszi a repülőgép számára, hogy még azután is folytatja a gyorsulást, hogy a visszahúzódó lapátokon megszűnt az emelőerő.
A verseny ösztönzőként
A koncepció már bevált. A Sikorsky-69 konszern két tolómotoros turbóhajtóművel felszerelt kísérleti helikoptere 518 km/h maximális sebességet mutatott.
A helikoptergyártók az óceán mindkét partján tisztában vannak azzal, hogy egyéb feltételek mellett az a gyártó lesz a győztes, akinek a helikoptermodell jellemzői nagyobb sebességgel rendelkeznek.
Az új technológiai megoldások megjelenése mellett a modern anyagtudomány bőséges lehetőséget kínál a fejlesztőknek a repülési teljesítmény javítására. Sok sorozatgyártású modell már fel van szerelvecsavarok kompozit anyagokból. Az aerodinamikai légellenállás csökkentése érdekében a légcsavarokat burkolatok borítják.
Milyen gyorsan repülnek ma a helikopterek?
Iparági vezetők
A konszern eszköze, amelyet a Sikorsky X2 projekt részeként valósítottak meg, a Sikorsky-69 modell koncepciójának logikus továbbfejlesztése lett. A helikopter jelentősen megnövelte a sebességet és a hatékonyságot, de megőrizte a forgószárnyas repülőgépekben rejlő összes előnyt: kiváló manőverezési képesség alacsony sebességnél, álló lebegés lehetősége, függőleges fel- és leszállás, valamint az autorotáció. Egy tolócsavaros koaxiális helikopter utazósebessége 460 km/h (maximum -474 km/h), hatótávolsága - 1300 km.
A bevált technológiák folytatódtak az új generációs S-97 Raider helikopterben, amelynek becsült repülési jellemzőivel rendelkező modelljét mutatták be a nagyközönségnek a vállalkozás tervezői. A fejlesztők állítása szerint a helikopter utazósebessége legalább 500 km/h lesz. A leendő vezető egységei és szerelvényei földi teszteken esnek át. Az amerikai Ryder első repülésének időpontjáról egyelőre nincs megbízható információ.
És mi a helyzet az orosz helikopterekkel?
De mi a helyzet a hazai helikoptergyártókkal? Elmondhatjuk, hogy a Kamov és Mil tervezőirodák dolgozóinak tervei nem kevésbé ambiciózusak. Az orosz Helicopters holding vezetői még 2013-ban kezdeményezték a PSV programot egy ígéretes fejlesztés érdekében.nagy sebességű helikopter. A projekt keretében a névadó Üzem szakemberei Mérföldön 2015-ben bemutatták a Rachel helikopter bemutató modelljét. A helikopter sebessége a fejlesztők biztosítéka szerint ennél a modellnél nem prioritás, de egy másik ígéretes Mi-1X repülőgépnél elérheti az 520 km/h-t.
A "Kamovtsy" csaknem egy évtizeddel ezelőtt bemutatta egy nagyon fantasztikus Ka-90 repülőgép koncepcióját. A tervezők ötlete szerint a helikopter, amely egy fő rotor segítségével elérte a 400 km / h sebességet, a lapátokat áramvonalas tokba hajtja össze, és a további gyorsítás sugárhajtóművekkel folytatódik. Ráadásul a fejlesztők nem a 700-800 km/h-s paramétert tekintik határnak.
