Гарантированным в настоящее время может быть только безаварийное прекращение неуправляемых левых вращений в условиях отсутствия близких препятствий, и это уже очень немало.
Николай БЕЗДЕТНОВ, Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель СССР
Изменяемые лопасти
Создание летательных аппаратов, способных совершать полет со скоростью, близкой к самолетной, и осуществлять взлет/посадку, как вертолет, — одна из задач, которую пытаются решить ведущие вертолетостроительные фирмы мира. Предлагаем вниманию читателей статью, опубликованную в журнале Flight International в июле 2008 года. В ней рассказывается о современном состоянии проблемы, новейших конструкторских и технологических решениях, ходе испытаний экспериментальных прототипов, первых полетах. Несмотря на то, что за прошедшие месяцы произошли некоторые изменения (например, 27 августа 2008 года аппарат X2 фирмы Sikorsky совершил первый полет), мы не вносили в статью никаких правок. Все цифры и факты даны в том виде, в каком их представила редакция журнала Flight International.
На сегодняшний день нет устоявшегося термина для обозначения типа летательных аппаратов, о которых идет речь в данной статье. В российской литературе используются термины СВВП (самолет вертикального взлета и посадки), винтокрыл, конвертоплан. Авторы статьи используют термины hybrid helicopter и compound helicopter, что можно перевести как гибридный вертолет, комбинированный вертолет. Несмотря на то, что такие термины непривычны для нас, мы будем их придерживаться.
Как известно, лидеры мирового вертолетостроения сегодня упорно работают над созданием летательных аппаратов, которые в дополнение к достоинствам вертикального взлета и посадки обладали бы гораздо большими, чем вертолеты, скоростью и маневренностью, присущими сегодня в основном аппаратам с неподвижным крылом. И вот наконец настало время, когда прототипы таких гибридных вертолетов покидают стены конструкторских бюро и испытательных станций, а разработчики и производители уже, кажется, готовы выйти на рынок со своей продукцией.
«Одно испытание ценнее мнений тысячи экспертов», — под этим тезисом будут готовы подписаться летчики-испытатели трех лидирующих в вопросе разработки гибридных аппаратов компаний, которые готовят либо уже проводят испытания летательных аппаратов, призванных радикально изменить и усовершенствовать саму парадигму создания аппаратов вертикального взлета и посадки.
Лидерами в гонке, целью которой является создание летательных аппаратов со скоростью 460 км/ч, сегодня являются объединение Bell/Agusta Aerospace, компания Piasecki Aircraft и фирма Sikorsky. Именно они готовы рискнуть своими деньгами и репутацией для того, чтобы доказать эффективность и целесообразность своих проектов. Немного отстает российская вертолетная индустрия, которая, однако, выходит на рынок со своими новыми, а также предлагавшимися ранее проектами, демонстрируя стремление идти в ногу с Западом и даже опередить своих зарубежных конкурентов к 2015 году.
Впереди всех на сегодняшний день — объединение Bell/Agusta Aerospace, разрабатывающее шестиместный летательный аппарат с поворотным винтом BA-609. В настоящее время четыре аппарата принимают участие в программе испытательных полетов, которые проходят параллельно в Соединенных Штатах Америки (Техас) и в Италии. В ходе испытаний разработчики смогли достичь наибольшей скорости 570 км/ч и высоты 7600 м. BA-609 разработан как аппарат, способный взлетать вертикально и осуществлять висение (вертолетные режимы), а также (после перехода на самолетный режим) выполнять горизонтальный полет со скоростью 510 км/ч. Итальянские заказчики ожидают начала поставок уже в 2011 году.
Фирма Piasecki ждет осеннего поступления денег по линии, по которой идет финансирование проектов для американской армии. Как только деньги поступят, компания сможет продолжать испытания военного вертолета комбинированной конструкции X-49A SpeedHawk. На первом этапе работ, который близок к завершению, был достигнут рубеж скорости в 330 км/ч, заданный Морским авиационным стандартом обучения и эксплуатации. На следующем этапе разработчики планируют преодолеть достигнутый рубеж.
Конструктивной особенностью аппарата X-49A является наличие самолетного крыла и пятилопастного толкающего винта, установленного в управляемом хвостовом кольце, по аналогии с установкой рулевого винта вертолета H-60 Black Hawk. Толкающий винт уравновешивает крутящий момент вертолета. Конструкция с использованием разгружаемого и замедляющего скорость несущего винта, жесткого крыла с флаперонами и хвостового толкающего винта изменяемого шага представляется разработчикам очень перспективной. Фирма планирует создать целое семейство подобных гибридных вертолетов, которые будут способны осуществлять вертикальный взлет/посадку и выполнять висение, а также развивать скорость до 370 км/ч, что на 80 км/ч больше, чем скорость H-60 Black Hawk в стандартном варианте.
В 1960 году компания Piasecki уже испытывала концепцию летательного аппарата с воздушным туннельным винтом изменяемой тяги (Vectored Thrust Ducted Propeller — VTDP). Испытания прошли успешно: в 1966 году на демонстраторе Pathfinder II удалось достичь скорости в 360 км/ч.
В 2000 году Военно-морскими силами США была запущена программа вертолета SpeedHawk, но официальную поддержку она получила только в 2004, после одобрения работы небольшой команды разработчиков компании Piasecki конгрессом, который признал проект перспективным. Однако выделяемые средства (3–6 млн. долларов в год) нельзя считать достаточными.
Макет Х2
В дополнение к деньгам, которые выделяют фирме Piasecki военные, 3 млн. дала компания Boeing, которая предоставила разработчикам свою испытательную базу в Нью Касселе. Именно здесь Piasecki выполнил 50 испытательных полетов на летательном аппарате N40VT (общая продолжительность — более 66 часов). Первый полет N40VT состоялся 30 июня 2007 года. Помощь, конечно, была оказана с дальним прицелом: Boeing, вероятно, рассчитывает, что станет производить этот гибридный вертолет, если в будущем фирму накроет волна заказов.
Представитель «заказчика» на фирме Piasecki Чак Джарнот (Chuck Jarnot) говорит, что интересы компании лоббируются руководством армии, которое предполагает, что некоторые конструкторские решения, отрабатываемые в проекте, будут использованы при модернизации вертолета UH-60 Black Hawk. «Мы боремся за то, — сказал господин Джарнот, — чтобы наши технические решения использовались в качестве базовых в программе модернизации вертолетов H-60 Black Hawk по версии Block-2. Модернизация Block-2 фактически соответствует версии UB-60(X), известной также под названием Future Utility Rotorcraft (перспективный многоцелевой вертолет). Работы по программе предполагают модернизацию или замену парка UH-60».
Интерес к данной разработке проявили также представители морского корпуса, которым необходимы летательные аппараты воздушного прикрытия, способные развивать скорость до 440 км/ч, для работы в связке с V-22 Osprey (производства Bell/ Boeing). Рассматриваются также варианты использования воздушного туннельного винта изменяемой тяги при модернизации вертолета AH-1 Cobra. Финансировать эти работы не будут, пока не завершится модернизация вертолета по стандартам AH-1Y и AH-1Z. Согласно расчетам Piasecki, модернизированная Cobra, на которой может быть установлен воздушный туннельный винт изменяемой тяги, будет развивать скорость до 450 км/ч, дальность полета достигнет 1330 км, грузоподъемность составит 3605 кг. Ориентировочная стоимость вертолета — 12 млн. долларов за единицу.
Еще один потенциальный заказчик гибридного вертолета — береговая охрана США. X-49A может использоваться для поисково-спасательных операций, которые осуществляются этим ведомством. Интерес проявляется к программе, несмотря на то, что чиновники понимают: за развитие нужно будет платить.