В США работают над заменой вертолётам
Экспериментальный летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой должен избавиться от главных недостатков вертолетной техники. Уже довольно много лет инженеры пытаются создать эффективные самолеты вертикального взлет и посадки (СВВП), однако им так и не удалось увеличить максимальную скорость полета без уменьшения полезной нагрузки или дальности полета. В то же время программа агентства DARPA предлагает решить данную проблему за счет объединения возможностей летательного аппарата с неподвижным крылом и винтокрылой машины.
Стоит отметить, что подобные аппараты уже существуют. К примеру, выпускаемый серийно конвертоплан V-22 Osprey, который был создан конструкторами компаний Bell и Boeing. Osprey — это конвертоплан, который благодаря повороту гондол двигателей в состоянии летать и по-самолетному, и по-вертолетному, разгоняясь в воздухе до 550 км/ч. При этом при всех своих достоинствах V-22 Osprey обладает и рядом существенных недостатков: конвертоплан отличается плохим соотношением собственного веса к полезной нагрузке, а его стоимость вполне сопоставима с ценой боевого истребителя 4-го поколения. В то же время военные нуждаются в подобных аппаратах, но с большей скоростью полета и грузоподъемностью.
Согласно техническому заданию DARPA, новый летательный аппарат должен будет удовлетворять следующим требованиям:
1. Максимальная скорость полета — до 740 км/ч.
2. Вес аппарата — 4,5-5 тонн.
3. Полезная нагрузка — не менее 40% от собственной массы.
Предполагается, что данная машина может завершить многолетнюю историю современных вертолетов, придя на смену легким и ударным вертолетам. Благодаря высокой скорости полета такие аппараты смогут быстрее подходить к зоне десантирования или к рубежу атаки, а также быстро покидать в случае необходимости зону активных боевых действий. Помимо этого, высокая скорость полета позволяет обеспечить меньшую уязвимость от огня с земли, особенно, если речь идет об использовании ПЗРК, зенитных артиллерийских установок и стрелкового оружия. В будущем на базе новой технологии, возможно, будут разработаны более тяжелые летательные аппараты, которые будут в состоянии перевозить тяжелую военную технику и не менее сотни солдат в полной экипировке.
DARPA поручила разработку нового летательного аппарата четырем крупным компаниям, при этом 3 из них уже представили эскизные модели перспективного аппарата. Летательные аппараты компаний Sikorsky и Karem Aircraft по конструкции похожи на конвертоплан V-22 Osprey. В свою очередь, разработка компании Boeing обладает оригинальной конструкцией, в ней используется сразу 4 подъемно-маршевых вентилятора. На данный момент инженеры компании Boeing уже разработали макет аппарата, который получил название Phantom Swift. Он стал воздушным демонстратором нового типа платформы. В то же время четвертая компания — Aurora Flight Sciences — пошла по сложному, но достаточно перспективному пути. Она решила использовать в аппарате высокоскоростные электрические вентиляторы. На данный момент уже готов действующий прототип композитного 70-кВт вентилятора, развивающего тягу порядка 200 кг и имеющего диаметр 81 см.
В рамках реализации первого этапа программы VTOL X-Plane инженеры компании Sikorsky собираются сотрудничать со своими коллегами из исследовательского подразделении Skunk Works, которое входит в состав известной американской компании Lockheed Martin. За плечами инженеров Skunk Works багаж из сотен разнообразных уникальных разработок, в том числе и в области создания современной авиационной техники. Совместные усилия двух этих крупных компаний будут направлены на создание новой аэродинамической схемы для летательного аппарата. Данная схема уже получила свое название — Unmanned Rotor Blown Wing Concept. Сообщается, что в ней будут объединены абсолютно новые принципы управления и контроля роторами VTOL-аппарата и аэродинамики неподвижного крыла.
Специалисты компании Sikorsky подтверждают, что летательный аппарат будет отличаться довольно низким уровнем сложности — это одно из ключевых требований, которые предъявляются со стороны DARPA. Помимо этого, он должен без особых проблем обеспечивать крейсерскую скорость полета — в 300 узлов (555 км/ч), а его эффективность при вертикальном взлете и посадке, а также зависании в воздухе не должна быть ниже 75% от эффективности аппарата при совершении нормального горизонтального полета. Аппарат должен иметь отношение подъемной силы к своему весу с полезным грузом не ниже 10.
По планам работы, первый этап объявленной программы VTOL X-Plane продлится 22 месяца. За этот срок специалисты компаний Sikorsky и Lockheed Martin должны создать конструкцию летательного аппарата X-Plane, а также разработать первый экспериментальный аппарат, который сможет подняться в небо в четвертом квартале 2017 года. Эти работы оцениваются в 15 миллионов долларов. Всего же программа разработки VTOL X-Plane рассчитана на срок в 52 месяца, а ее реализация, согласно предварительным расчетам, обойдется примерно в 130 миллионов долларов.
Особенностью всех четырех представленных концепций новых летательных аппаратов являются интегрированные многофункциональные системы, которые позволяют с высокой эффективностью применять внутреннее пространство аппаратов, снижая механическую сложность и вес устройств. Сообщается, что к концу 2015 года все 4 компании должны будут представить свои эскизные проекты. После этого DARPA определится с тем, какие именно проекты можно будет довести до стадии опытного образца. Предполагается, что летные испытания новых машин начнутся не позднее 2017-2018 годов.
Источники информации:
http://rnd.cnews.ru/army/news/top/index_science.shtml?2014/03/20/565145
http://www.km.ru/science-tech/2014/03/20/aviastroenie/735206-nachalas-razrabotka-sposobnogo-zamenit-vertolety-letatel
http://www.csef.ru/index.php/ru/aktualno/6216-kompaniya-sikorsky-pristupaet-k-nachalu-sozdaniya-letatelnogo-apparata-sleduyushchego-pokoleniya-vtol-x-plane