В 2009 году фирма Sikorsky Aircraft доставив в летно-испытательный центр в Уэст-Палм-Биче (шт. Флорида) экспериментальный скоростной вертолет Х2, приступила к выполнению основной программы летных испытаний. До этого вертолет выполнял полеты на заводе фирмы. Первый полет вертолет Х2, оснащенный соосным несущим винтом с жестким креплением лопастей и толкающим пятилопастным воздушным винтом, совершил еще в августе 2008 г. К моменту доставки в Уэст-Палм-Бич вертолет налетал 15 ч, выполняя полеты на режимах висения и горизонтальные полеты с небольшой скоростью. На заключительном этапе заводских испытаний включался толкающий воздушный винт. Однако максимальная скорость не превышала 100 км/ч.

В летно-испытательном центре конструкция вертолета Х2 будет доработана. В частности, втулку несущего винта и колеса шасси закроют обтекателями. Ведущий летчик-испытатель вертолета Кевин Бреденбек заявил, что до конца текущего года он планирует довести максимальную скорость полета вертолета до 460 км/ч. Фирма Sikorsky не комментирует заявление летчика, но сообщает, что летные испытания в Уэст-Палм-Биче пройдут в три этапа. На первом этапе намечается получить скорость около 150 км/ч, на втором - 220 км/ч и на третьем -460 км/ч. Сроки выполнения этапов фирма не уточнила.

Вертолёт Сикорский Х2 - самый быстрый в мире

Sikorsky Aircraft разработает, построит и испытает два прототипа перспективного тактического вертолета на базе технологии Х2, сообщается в пресс-релизе компании, выпущенном в четверг. Эта технология позволила вертолету-демонстратору развить максимальную скорость в 420 км/ч, что является неофициальным мировым рекордом среди вертолетов. Компания утверждает, что целью программы является создание винтокрылой машины с максимальной скоростью 470-500 км/ч, не уступающей современным самолетам. При этом машина сохранит все особенности, присущие обычному вертолету: высокую маневренность, способность совершать вертикальный взлет и посадку, зависать в воздухе.

Надо отметить, что попытки создания скоростных вертолетов предпринимались и ранее, однако прирост летных характеристик при этом сводился на нет усложнением и удорожанием конструкции.

Действительно, при всех своих колоссальных достоинствах современные вертолеты значительно уступают по скорости полета самолетам сравнимой мощности, размеров и грузоподъемности. В то время как самолеты давно преодолели звуковой барьер, скорость серийных вертолетов не превышает в лучшем случае 315-320 км/ч. Мировой рекорд скорости для вертолетов, по правилам ФАИ, был установлен 11 августа 1986 г. в полете над Гластонбери, гр. Сомерсет, Великобритания. На используемом для демонстрационных полетов вертолете марки Westland Linx они показали среднюю скорость 400,87 км/ч.

Технический предел скорости вертолетов вызван целым рядом факторов. При конструировании воздушных винтов конструкторы должны совмещать зачастую противоречивые требования. Например, в классическом вертолете главный винт (или винты) являются одновременно и движителем, и несущей системой, тогда как на самолете подъемную силу обеспечивает крыло, а поступательное движение - тяга двигателя.

Большой комплекс проблем связан с тем, что на лопасть несущего винта, в отличие от крыла, воздушный поток набегает не только за счет поступательного движения вертолета, но и от собственного вращения. На определенной скорости полета скорость движения отступающей лопасти относительно набегающего потока воздуха, а значит и подъемная сила, становятся равны нулю. Для вертолета классической конструкции, подъемная сила которого ограничена возможностями отступающих лопастей, наступает технологический предел скорости, приблизительно равный 400 км/ч.

Прежде эту проблему пытались решить, разгрузив винт с помощью небольшого крыла, которое на больших скоростях обеспечивало бы заметную часть подъемной силы. Таким крылом оснащены классические вертолеты Ми-6 и Ми-24. Но слишком развитым такое крыло быть не может, так как на нем из-за сопротивления воздуха расходуется впустую часть энергии потока, отбрасываемого несущим винтом.

Другое направление в создании скоростных вертолетов представляют собой винтокрылы - машины, в которых поступательное движение обеспечивается не только несущим винтом, но и двигателями горизонтальной тяги - реактивными или винтовыми, а заметную часть подъемной силы создает развитое крыло. Таким был советский тяжелый винтокрыл поперечной схемы Ка-22, разработанный и построенный в самом начале 1960-х годов. В 1961 году экипаж ОКБ во главе с Д. Ефремовым установил на Ка-22 восемь мировых рекордов, в том числе рекорды скорости - 356,3 км/ч и максимальной массы груза, поднятого на высоту 2000 м, - 16485 кг. Это был удачный по многим параметрам аппарат, один из четырех построенных даже поступил в опытную эксплуатацию ВВС. Однако после двух катастроф, произошедших по невыясненным причинам, его доводка была прекращена, а средства были направлены на создание тяжелого Ми-6.

Работы по винтокрылам велись и в США фирмой Lockheed. В попытках увеличить скорость фирма снабдила легкий вертолет Х-51 развитым крылом и реактивным двигателем, асимметрично расположенным слева. Модернизированный таким образом Lockheed XH-51A Compound показал 486,9 км/ч по сравнению с 290 км/ч, которые развивал базовый вертолет. Но двухмоторная машина оказалась столь прожорливой, что от нее отказалась даже армия США, желавшая получить легкий скоростной вертолет-разведчик.

Попыткой практической реализации концепции стал боевой винтокрыл конца 1960-х Lockheed AH-56 Cheyenne, на который американские военные возлагали очень большие надежды. Фирма построила комбинированный вертолет с изящным фюзеляжем, крыльями малого размаха, убирающимся шасси и экипажем из двух человек. Он был оснащен турбовальным двигателем, вращавшим четырехлопастные несущий и рулевой винты плюс трехлопастный воздушный толкающий винт на хвосте машины.

Вертолет развивал максимальную скорость 392 км/ч и крейсерскую 362 км/ч, но без наружной подвески, притом что встроенное вооружение машины включало многоствольный пулемет, или автоматическую пушку, или автоматический гранатомет, что для боевой машины явно маловато. С подвесным вооружением "Шайен" показывал скорость в пределах 310-315 км/ч, что сравнимо со скоростью вертолетов обычной схемы, вроде Ми-24, производство которого начиналось в СССР. Пентагон готов был принять на вооружение некоторое количество AH-56 в варианте только со встроенным вооружением в качестве истребителя вертолетов, но не удалось даже это: после выпуска 10 серийных машин выяснилось, что для полномасштабной серии требуются дополнительные капиталовложения, превосходящие средства, уже затраченные на программу. "Платиновый" винтокрыл оказался не нужен. В результате нового конкурса на свет появился известный сегодня на весь мир AH-64 Apache самой что ни на есть классической конструкции.

Относительно успешным можно назвать лишь один винтокрыл - транспортный и пассажирский Rotodyne британской компании Fairey Aviation. Этот крупный аппарат мог перевозить 54-60 пассажиров или 8 тонн груза со скоростью 340 км/ч и был оснащен оригинальной силовой установкой. На взлете и посадке мощность от двух турбовинтовых двигателей через муфту передавалась на турбокомпрессор, вырабатывавший сжатый воздух. Сжатый воздух, в свою очередь, через систему трубопроводов подавался к реактивным двигателям на законцовках лопастей, где смешивался с топливом и сгорал, создавая тягу для раскрутки ротора. В полете вся мощность расходовалась на тянущие винты, а ротор работал в режиме авторотации, создавая подъемную силу вместе с крылом. Аппарат заказала авиакомпания ВЕА для перевозок транзитных пассажиров с лондонских вокзалов в аэропорты: своего рода комфортабельный воздушный автобус, который не застревает в пробках. Однако когда выяснилось, что реактивный винт создает невыносимый шум на местности, компания заказ аннулировала, и в 1962 году программу закрыли.

Все описанные винтокрылы имели те или иные недостатки: "Компаунд" - повышенный расход топлива, "Шайен" - сложную трансмиссию, а "Ротодайн" очень сильно шумел. Пожалуй, лишь Ка-22 имел хорошие перспективы, но доводить до серии столь необычную машину просто испугались. Тем не менее при ином стечении обстоятельств многие из них нашли бы свою узкую нишу.

Однако один недостаток винтокрылов кажется хроническим: на определенном режиме полета несущий винт, не создающий тяги, превращается в ненужное украшение, подобно оленьим рогам зимой - драться уже не с кем, а за ветки цепляются. Такую конструкцию приходилось таскать, тратя на нее топливо, массу конструкции, жертвуя скоростью и грузоподъемностью ради нескольких минут на взлете и посадке.

Компания Sikorsky предложила иное решение проблемы падения подъемной силы - концепцию опережающей лопасти, по-английски она обозначается сокращением АВС.

Вертолет с технологией ABC может спокойно продолжить разгон - даже после того как подъемная сила на отступающей стороне исчезнет, на наступающей она будет продолжать расти. Концепция уже доказала свою жизнеспособность на экспериментальном вертолете Sikorsky S-69. С помощью двух реактивных двигателей, создающих горизонтальную тягу, аппарат разогнался до 518 км/ч, опираясь на подъемную силу наступающих лопастей соосного винта.

Когда законцовки лопастей вертолета приближаются к скорости звука, сопротивление вращению резко возрастает. Это может стать следующим скоростным пределом для вертолета. Скорость вращения несущих роторов Sikorsky X2 автоматически снижается, начиная со скорости 390 км/ч. На максимальной скорости, а это 474 км/ч, замедление составит 20%. Тот факт, что скорость горизонтального полета не определяется несущими винтами и подъемная сила используется максимально эффективно, позволяет роторам вращаться очень медленно, а вертолету - лететь очень быстро.

Система управления Sikorsky X2 - электродистанционная (Fly-by-Wire). Ни один из органов управления не имеет механической связи с исполнительными механизмами - пилот лишь отдает команды компьютеру, управляющему сервоприводами. Электронное управление позволило реализовать систему активного подавления вибраций, интеллектуальное управление шагом и скоростью вращения роторов, единую систему контроля технического состояния машины, простой переход на авторотацию в случае отказа двигателя. Все винты приводятся в движение одним турбовальным мотором LHTEC T800 мощностью свыше 1000 кВт. Общий шаг регулируется электроприводами, встроенными во втулки бесшарнирных несущих винтов. Кстати, сами винты сделаны из композитных материалов и отличаются улучшенным соотношением подъемной силы к сопротивлению за счет инновационной формы и профиля. Втулка соосного винта X2 будет заключена в аэродинамический обтекатель, который значительно снижает аэродинамическое сопротивление машины на скоростях свыше 400 км/ч.
Президент компании Джеф Пино утверждает, что X2 совершит революцию в вертолетной индустрии. Но так ли это?

Действительно, невысокая по сравнению с другими летательными аппаратами скорость вертолетов до сих пор не препятствовала их самому широкому применению как в народном хозяйстве, так и в военном деле. Ведь никто не требует от трактора-вездехода скорости Lamborghini, а от танка на "пересеченке" - данных кроссового мотоцикла. Тем не менее оба прекрасно справляются со своими задачами, хотя ниша скоростных тракторов и быстроходных танков, тем не менее, существует. Так существует и ниша для скоростных вертолетов: в качестве специального скоростного транспорта для спасателей, медиков, VIP-персон, в конце концов. В военном аспекте скоростные вертолеты будут хороши в качестве легких вооруженных разведчиков, истребителей малоскоростных воздушных целей, например, ударных вертолетов или беспилотников, вертолетов спецназа.

Но дело в том, что любые попытки преодолеть врожденные недостатки винта достигаются лишь большими усилиями, а польза от них не всегда очевидна. Так, один из способов заставить вертолет лететь быстрее - улучшение аэродинамики фюзеляжа. Для этого, например, в свое время на самолетах была принята система уборки шасси. Однако на вертолетах она себя практически не оправдала: даже при модернизации Ми-24 в новейшую версию Ми-35 от нее отказались в пользу экономии веса и безопасности экипажа при жесткой посадке. Одноклассники советского "Крокодила" итальянская "Мангуста", американский "Апач", европейский "Тигр" и южноафриканский "Руивалк" изначально имеют неубирающиеся ноги. То есть даже такое простое улучшение себя не оправдало.

Опять же, на вертолете Х2 применена сложная трансмиссия, распределяющая мощность между соосными несущими и толкающим винтами. Как она поведет себя в эксплуатации? Насколько окажется уязвимой в боевых условиях? Сколько это все будет стоить в серии? На эти вопросы пока нет ответа.

Следует заметить, что аналогичные работы ведутся и в нашей стране, и в Европе. Один из лидеров индустрии, компания Eurocopter , приступил к созданию собственного скоростного вертолета Eurocopter Х3. Наконец-то официально включились в гонку вертолеты отечественных школ, правда удивительно, что конкурируют они не только с Х2, но и между собой. Ми-Х1 - с отличной от других концепцией одновинтового вертолета. Ка-92 - со схемой, похожей на Х2, и, со слов генерального конструктора, возможностью быстрого развития из концепта целого семейства скоростных машин.

Таким образом, даже появление очередного скоростного вертолета революции в отрасли не сделает, по крайней мере пока. Вертолеты классической схемы отлично справляются со своими функциями, представляя собой довольно консервативные конструкции. Несомненно, при наличии спроса скоростные машины займут свою нишу, но смогут ли они ее расширить - большой вопрос.

На авиашоу в Ошкоше компания Sikorsky Aircraft представила полноразмерный макет революционного вертолёта S-97 Raider оснащённого соосным несущим винтом, выполненным по технологии АВС, а также толкающим винтом. Максимальная скорость этой машины должна превысить 460 км/ч. Что это за вертолёт и каким образом будет достигнута такая скорость будет рассказано ниже.

При всех своих колоссальных достоинствах, современные вертолеты значительно уступают в скорости полета самолетам сравнимой мощности, размеров и грузоподъемности. Это вызвано тем, что в классическом вертолете несущий винт (или винты) являются одновременно и движителем, и несущей системой, тогда как на самолете подъемную силу обеспечивает крыло, а поступательное движение - тяга двигателя. Для вертолета классической конструкции, существует технологический предел скорости, приблизительно равный 400 км/ч.

Одним из направлений в создании скоростных вертолетов являются винтокрылы - машины, в которых поступательное движение обеспечивается не только несущим винтом, но и двигателями горизонтальной тяги - реактивными или винтовыми, а заметную часть подъемной силы создает развитое крыло. Таким был советский тяжелый винтокрыл поперечной схемы Ка-22, разработанный и построенный в самом начале 1960-х годов.

В США также неоднократно предпринимались попытки создания скоростных винтокрылов, однако после того, как 40 лет назад была закрыта программа боевого винтокрыла Lockheed AH-56 Cheyenne никто не брался за создание подобной военной машины столь всерьез.

1. Lockheed AH-56 Cheyenne.

В начале этого года фирма Sikorsky Aircraft начала строительство двух прототипов вертолётов S-97 Raider по программе создания перспективного авиаразведчика для Армии США. Первый полет этой машины запланирован на 2014 год. Программа является некоторой заменой программе создания нового боевого вертолёта RAH-66 Comanche, закрытой восемь лет назад.

2. S-97 Raider - графика от разработчика.

Новая разработка основана на летающей лаборатории X2 той же фирмы. Вертолёты этого типа не являются винтокрылами в чистом виде, так как на них отсутствует несущее крыло. Компания Sikorsky предложила новое решение проблемы увеличения скорости - концепцию опережающей лопасти, по-английски она обозначается сокращением АВС. Несущий винт машины представляет собой соосную систему с двумя композитными бесшарнирными трёхлопастными винтами. Вертолет с технологией ABC может продолжать разгон даже после того как подъемная сила на отступающей стороне лопастей винтов исчезнет, на наступающей она будет продолжать расти. Опрокидывающий момент при этом будет компенсироваться вторым винтом, вращающимся в противоположную сторону. При дальнейшем нарастании скорости, законцовки наступающих лопастей вертолета будут приближаются к скорости звука и сопротивление их вращению резко возрастёт. Это может стать следующим скоростным пределом для вертолета. Скорость вращения несущих роторов системы АВС при этом будет автоматически снижается, начиная со скорости 390 км/ч. На максимальной скорости, замедление вращения винта составит 20%. При применении этой технологии скорость горизонтального полета не определяется несущими винтами и подъемная сила используется максимально эффективно, позволяет роторам вращаться очень медленно, а вертолету - лететь очень быстро.

В итоге надеются достичь крейсерской скорости в 410 км/ч с внешними подвесками и 435 км/ч без, а максимальная скорость должна превысить 460 км/ч.

3. Вертолёт оснащён убирающимся шасси, хорошо видны обтекатели втулок и колонки винтов. В остальном, по компоновке вертолёт напоминает привычные военным Блэк Хоки, но меньших размеров.

4. Кабна пилотов, естественно тоже макет. Иначе непонятно, как в неё забираться через торчащие джойстики.

5. Кабина десанта. Она рассчитана на шесть человек.

Винтокрылы с технологией АВС могут стать серьезной альтернативой конвертопланам (типа V-22 Osprey) - в первую очередь их преимущество состоит в большей скорости, эти машины намного компактнее конвертопланов.

Не упущу возможности упомянуть о российских разработках вертолётов подобной схемы. Естественно, первой в ряду будет машины КБ Камова, создателя первого в мире винтокрыла и самый авторитетный разработчик соосных вертолётов.

6. Макет скоростного вертолёта Ка-92 на выставке HeliRussia 2008.

7. Генеральный конструктор ОАО «Камов» Сергей Викторович Михеев с макетом Ка-92.

8. В закромах «Камова» есть и более радикальные проекты. В этой машине предлагается не возиться с замедлением скорости вращения винта, а вообще убирать его в обтекатель при наборе определённой скорости.

9.

10. Милевский проект вертолёта с толкающим винтом.

11. Линейка макетов экспериментальных вертолётов на HeliRussia 2008.

12. Ну и обязательно стоит упомянуть европейские разработки. Скоростной вертолёт Eurocopter X3 нв авиашоу ILA-2012 в Берлине. Фото Саши Маркина.

Первые слухи о «сменщике» появились в 2010 году — тогда не шло речи даже о компании, которая будет разрабатывать новую машину. В июльском номере мы писали об основных тенденциях развития современных вертолетов, в том числе и о Sikorsky S-97 Raider (такое наименование получил прототип), тогда еще спрятанном за завесой тайны. Теперь же машина представлена официально, гриф «совершенно секретно» снят. Лопасти у S-97 «растут» из более ранней модели, экспериментального вертолета Sikorsky X2, и даже из «старичка» S-69, представленного в далеком 1972 году. Новая машина — это наглядный пример того, как технологии проистекают одна из другой, а не возникают на ровном месте. Фишка не в том, чтобы использовать одну новаторскую идею, а в грамотном сочетании проверенных концепций. И наступит революция.

Родители S-97

У вертолетов есть несколько проблем, ограничивающих их максимальную скорость. Первая заключается в том, что при вращении винта отступающая лопасть движется по направлению потока воздуха, причем со скоростью, близкой к скорости потока. Из-за этого она не создает подъемной силы. В начале 1970-х инженеры Sikorsky предложили решение этой проблемы: сделать два соосных винта с двумя независимыми автоматами перекоса, способными изменять угол атаки отступающих лопастей. Такая схема позволяла нивелировать падение подъемной силы при движении лопасти по потоку; собственно, вся подъемная сила создается опережающими лопастями. Кроме того, поскольку вертолет приводился в движение двумя толкающими турбореактивными двигателями, основные роторы должны были лишь создавать подъемную силу и ничего более. Построенный по такой схеме S-69 установил неофициальный мировой рекорд скорости для вертолета (487 км/ч), но в серию не попал из-за плохой управляемости, повышенной вибрации и ряда других недостатков.

Представленный в 2008 году концепт предназначен для летных испытаний технических новинок, впоследствии примененных в конструкции S-97. Установил несколько неофициальных рекордов скорости для вертолетов. Проект закрыт в 2011 году.

Но интересная схема плюс толкающий движитель не давали покоя инженерам Sikorsky, и четвертью века позже появился второй подобный вертолет, опытная модель X2. Как и S-69, экспериментальная машина имела два соосных несущих винта и толкающий движитель, но на этот раз не турбину, а… пропеллер. Тут проявилась вторая проблема: когда движение законцовок лопастей роторов приближается к скорости звука, сопротивление возрастает многократно. С учетом толкающего пропеллера эту проблему решили очень просто: начиная с определенного момента несущие роторы начинают постепенно замедляться — это не влияет на скорость, поскольку она определяется толкающим винтом, а для создания достаточной подъемной силы подобные скорости вращения несущего винта просто не нужны!

Боевой отпрыск

Лишь в октябре 2010 года назначение X2 стало яснее ясного. На гражданском прототипе отрабатывали методики, примененные при создании настоящего боевого вертолета. Благодаря этому S-97 Raider был построен в рекордные сроки — уже на конец 2014 года назначен его первый полет, а на 2015-й — ходовые испытания. Что же представляет собой наследник старичка Kiowa?

Как и X2, новый вертолет имеет два соосных несущих ротора и толкающий пропеллер регулируемого шага, который позволяет изменять угол атаки лопастей прямо во время движения, таким образом лучше контролируя вертолет в зависимости от условий полета. Проблему вибрации, возникавшую на S-69, в X2 тоже успешно решили: и на прототипе, и на боевой машине применяется так называемая активная система контроля вибрации (AVC), использованная ранее на вертолете UH-60M Black Hawk. Система состоит из комплекта датчиков, измеряющих частоту вибрации в различных точках фюзеляжа, а также генераторов, которые в соответствии с получаемыми данными создают колебания строго соответствующей частоты. Это позволяет снизить вибрацию в кабине и сделать полет комфортным для пилотов и пассажиров (десанта).

Двигатель машина тоже позаимствовала у UH-60M — это газотурбинный YT706 компании General Electric; все винты — и несущие, и толкающий — приводятся от одного силового агрегата. Впрочем, скорее всего, это лишь временный шаг, необходимый для летных испытаний и принятия на вооружение. Со временем Raider получит собственный двигатель — об этом заявили представители компании. Связано это с тем, что одно из основных преимуществ S-97 перед конкурентами — это его скорость.

Заявленная крейсерская скорость вертолета ограничена показателем в 407 км/ч, хотя движители и аэродинамика не запрещают разгоняться до скоростей более 500 км/ч! Для сравнения: самый быстрый на сегодняшний день многоцелевой вертолет и обладатель официального рекорда скорости среди вертолетов, британский Westland Lynx, 11 августа 1986 года сумел разогнаться до 400,87 км/ч, и это достижение до сих пор не перекрыто. Странно, скажете вы, ведь еще X2 легко превосходил Westland Lynx. Именно так! Но разработчики Sikorsky просто не ставили себе цели побить рекорд — эту задачу по ходу дела, как неосновную, в любом случае решит S-97.

Как и в X2, в Raider реализована схема fly-by-wire, то есть электродистанционная система управления. Между приборами управления и исполнительными механизмами вообще нет механической связи — этот принцип уже давно применяется в самолетах и частично в вертолетах, но S-97 — это первая машина, в которой механических дублеров нет вообще, ни в одной из систем. В первую очередь это было сделано для облегчения машины и перераспределения ее массы; механические связи занимают слишком много места. Собственно, той же цели служит и легкий фюзеляж из композитных материалов.

Дополнительным бонусом стала компактность вертолета. При длине 11 и диаметре ротора 10 м при посадке он требует примерно на 15% меньше места, чем его ближайшие конкуренты в классе, а для боевых и спасательных операций этот показатель иногда жизненно важен.

Вооружение на «Райдер» может устанавливаться самое разное. В базовом варианте это пулемет калибров 7.62 или 12.5 (или их комбинация), а также более серьезный козырь — либо 7-зарядная система, оперирующая типовыми ракетами Mk 4 FFAR (2.75-дюймовками), либо широко известная установка AGM-114 Hellfire. Но, в принципе, это стандартный «обвес», в котором нет ничего революционного.

Как и X2, вертолет S-97 оборудован электродистанционной системой управления, что позволяет сэкономить рабочее пространство за счет полного отказа от механической связи между приборами и исполнительными механизмами.

Целевая ниша

Вертолет рассчитан на двух пилотов, а его грузовой отсек может варьироваться в зависимости от назначения. Теоретически он способен нести шестерых десантников, но на деле Sikorsky анонсирует множество конфигураций: боевую для миссий различного характера, поисково-спасательную, санитарную и т. д. В этом кроется еще одна цель компании: в будущем году планируется серьезная реструктуризация ВВС США, в ходе которой основной ударный вертолет AH-64 Apache несколько поменяет свой статус. На данный момент «Апачи» находятся в распоряжении ряда армейских подразделений, в том числе в национальном резерве и Национальной гвардии США. В будущем планируется сосредоточить «Апачи» исключительно в действующей армии; на освободившуюся нишу претендует S-97. Так менеджеры Sikorsky хотят убить сразу двух зайцев: полностью заместить старенький многоцелевой «Белл» и частично — более современный ударный «Апачи».

Экономическая составляющая особенно важна для Sikorsky, поскольку S-97 уникален полным отсутствием государственного или военного финансирования. Это частный проект частной компании, причем 75% вложений принадлежат непосредственно Sikorsky; помимо того, в создании вертолета задействовано еще 53 сторонних фирмы, послужившие поставщиками комплектующих или просто… спонсорами проекта.

Самый «долгоиграющий» вертолет армии США. Тендер на разработку легкого наблюдательного вертолета правительство объявило в октябре 1960-го, и уже через год 12 компаний представили свои проекты. Победителями стали Bell и Hiller, но они технически не успевали представить готовые машины к сроку, и контракт достался третьему претенденту, компании Hughes. И снова вмешался случай — Hughes OH-6 Cayuse был неплохой машиной, но компания просто не имела достаточных технологических мощностей, чтобы обеспечить его поставки. Тендер был переназначен на 1967 год, и тут уже «золото» взяла Bell. С 1966 года по настоящее время было изготовлено 2200 экземпляров OH-58. Они принимали участие в десятках конфликтов, а последняя модификация (OH-58D Kiowa Warrior Block II) появилась в 2011 году — это была попытка компании остаться на рынке легких многоцелевых вертолетов. Но время, увы, беспощадно.

Тонкости бизнеса

В 2012 году армия США запустила программу Armed Aerial Scout (AAS) по разработке компактного мультифункционального вертолета на замену вьетнамцу OH-58F. Но разработка Sikorsky началась значительно раньше, когда действовала продолжительная программа развития военного вертолетостроения Armed Reconnaissance Helicopter (ARH) — при этом на момент объявления тендера AAS ни одного действующего образца S-97 еще не существовало в природе, в то время как пять других вертолетов, претендующих на эту нишу, уже были представлены «в железе» (разработки Bell, Boeing, Eurocopter, McDonnell Douglas и AgustaWestland). В результате исследования вопроса армейский департамент пришел к выводу, что ни одна из представленных конструкций не удовлетворяет требованиям тендера. Это означало, что по сути вертолет нужно было разрабатывать с нуля — всем пяти конкурентам. Благодаря этому компания Sikorsky тут же оказалась в выигрыше — теперь она явно успевала представить свою систему раньше прочих. Кто-то знал заранее? Возможно.

Но история получила еще один поворот: к концу 2013 года программа неожиданно была свернута. Казалось бы, Sikorsky снова оказывается у разбитого корыта (разработка-то идет полным ходом), но — не совсем. Армия приняла «половинчатое» решение — перевести AH-64E Apache из резервов в части действующей армии в качестве вертолета воздушной разведки (об этой переброске мы уже упоминали выше). И для «Сикорского» сразу открылось два окна — и для замещения «Беллов», и для замещения «Апачи». Точно, кто-то что-то знал заранее.

В данный момент замещение вертолетного флота США происходит по программе Future Vertical Lift (FVL), в рамках которой планируется заменить все устаревшие машины вне зависимости от назначения. Что ж, Sikorsky S-97 попал в точку. По сути, это единственный полностью готовый и значительно превосходящий действующие аналоги многоцелевой вертолет, претендующий на появление в составе ВВС. Первый полет нового «Белла» (Bell V-280 Valor) запланирован лишь на 2017 год, в том же году поднимется в воздух совместное детище Sikorsky и Boeing, вертолет SB-1 Defiant. Обе эти машины нацелены в первую очередь на замещение «Апачи» как основного ударного вертолета, в своей же многоцелевой нише S-97 конкурентов не имеет. Даже тендер объявлять нет смысла. Но если забыть обо всех закулисных интригах, перед нами действительно новая ступень в истории вертолетостроения. Машина, обладающая должной маневренностью и при этом способная идти на крейсерской скорости свыше 400 км/ч, в два раза быстрее, чем подобные серийные модели. Вертолет нового поколения. Очень опасная игрушка. Посмотрим, как полетит.

Bell OH-58 Kiowa Легкий многоцелевой вертолет, состоит на службе армии США с 1969 года в качестве разведывательного и вертолета непосредственной огневой поддержки.

Несмотря на многочисленные модернизации, всем уже давно понятно, что OH-58 исчерпал себя как конструкция. Возможности AH-64 для модернизации тоже на исходе. В вертолетах армии США появилось два пробела, две свободные ниши. Удачная конструкция S-97, стечение обстоятельств, да и простое везение, позволит новому вертолету заполнить сразу две пустующие ниши. Что же это за чудо такое? С соосными несущими винтами и толкающим пропеллером?

В 2008 году для отработки технических усовершенствований, для летных испытаний новинок был построен экспериментальный Sikorsky X2. В ходе летных испытаний конструктора столкнулись с рядом серьезных проблем. Встала остро проблема с увеличением скорости полета. Дело в том, что при вращении винта, Отступающая, двигающаяся по полету лопасть имеет скорость близкую к скорости потока воздуха. Таким образом, она работает вхолостую, то есть не создает подъемной силы.

Инженеры фирмы Sikorsky, еще в начале 1970 годов нашли выход из данной ситуации. Два соосных несущих винта имеют два независимых автомата перекоса. Автоматы регулируют падение подъемной силы, изменяя угол атаки отступающих лопастей. Вся подъемная сила производится опережающими лопастями. На модели X 2 впервые был применен не толкающий турбореактивный двигатель (или их пара), а толкающий пропеллер. Это дало резкий прирост скорости (в середине 70 годов на S-69 был установлен неофициальный мировой вертолетный рекорд скорости равный 487 км\ч). В октябре 2008 года к концепту вернулись, и летные испытания X 2 продолжились. Была решена и вторая серьезная проблема лопастей вертолета. С увеличением скорости вращения ротора движение законцовок лопастей приближается в скорости звука. Скачкообразно увеличивается сопротивление воздуха. Проблема была решена благодаря толкающему винту.

В определенный момент скорость вращения несущих роторов замедляется. Подъемной силы остается вполне достаточно, законцовки лопастей не выходят на критические режимы, а поступательная скорость целиком зависит от толкающего винта. Так скорость нового вертолета S-97 Raider вышла за черту 400 км\ч. Хотя двигатель и аэродинамика позволяет разогнать машину до скорости выше 500 км\ч! Шестилопастной толкающий пропеллер имеет возможность изменения шага, что позволяет оптимизировать и контролировать полет вертолета. Обычную проблему вертолетов – вибрацию, решили с помощью активной системы контроля вибрации. В систему входят измерительные датчики частоты вибрации и генераторы, гасящие противодействующей вибрацией строго определенной частоты в различных точках фюзеляжа. Это позволяет сделать полет комфортным для экипажа и десанта. Силовой агрегат на новом вертолете пока один и заимствован у UH-60M Black Hawk. Двигатель General Electric YT706, с редукторами и трансмиссией приводят в движение и несущие роторы, и толкающий винт. Вскорости Рэйдер получит свой собственный двигатель, и его крейсерская скорость станет еще больше.

Экипаж машины состоит из двух пилотов, грузопассажирский отсек в десантной конфигурации вмещает 6 полностью экипированных пехотинцев. Отсек может трансформироваться под конкретную задачу. То есть он универсален. Транспортный, медицинский, штурмовой – далеко не полный перечень модификаций отсека. Вертолет имеет полностью электро-дистанционную систему управления. Механических связей в управлении нет вообще. Это позволило значительно снизить массу вертолета и уменьшить его габариты. Компактность вертолета еще одно его преимущество перед конкурентами. Длина 11 м и диаметр ротора 10м позволяет снизить размер площадки при посадке на 15%, что для спасательных и боевых операций крайне важно. S-97 имеет стандартный «обвес», состоящий из разнообразного сочетания пулеметов 7, 62 или 12, 5 мм, система на 7 ракет Mk 4 FFAR (2, 75 дюйма), или установка AGM-114 Hellfire.

В 2015 году планируется оставить Апачи только в действующей армии, убрав их из национального резерва и Национальной гвардии. Так S-97 попадает сразу в две цели. Полностью заменяет OH-58 и частично AH-64.

Проект вертолета Sykorsky S-97 уникален еще и тем, что он полностью построен на частные вложения, полностью частной фирмой, без государственного финансирования.

S-97 полностью подходит для программы замещения вертолетного парка США FVL Future Vertical Lift, в отличии от своих конкурентов Bell V-280 Valor и SB-1 Defiant (совместный Sikorsky и Boeing), первые полеты которых запланированы лишь на 2017 год. Оба вертолета должны прийти на смену Апачу, а в нише многоцелевых Рейдеру нет равных, даже не был объявлен конкурс.

Итак: S-97 Raider скоростной, многофункциональный, вертолет нового поколения, пока что, не имеющий конкурентов в мире. Грозная и опасная машина. Кто сможет ответить на вызов?

Компания Sikorsky представила первый из двух прототипов вертолета Sikorsky S-97 Raider, предназначенный для разведки и ведения боевых действий, на выставке прошедшей 2 октября 2014 года в Уэст-Палм-Бич, штат Флорида.
Программа по созданию боевого вертолета, разрабатывается компанией Sikorsky специально для армии США.

Программа развития и разработки нового типа вертолета

Программа разработки модели вертолета нового типа, была начата в марте 2010 года. Возникла необходимость замены, стоявших на вооружении вертолетов Bell OH-58D Riowa Warrior, на более новые и совершенные модели. Компания Sikorsky приняла решение о разработке нового вертолета с запуском первой модели в октябре 2014 года. Опытные образцы прототипов начали собираться в октябре 2012 года в количестве 2 единиц. При создании вертолетов используются самые совершенные технологии, в том числе создание фюзеляжа из композитных материалов.

Компания Sikorsky совместно с компанией Boeing разработала новую конструкцию высокоскоростного жесткого ротора коаксиальной модели SB>1 (JMR TD).

В случае принятия новой модели вертолета на вооружение армии США, будет произведена замена моделей вертолетов UH-60 Black Hawk и AH-64 Apache с общим объемом финансирования 100 млрд. долларов.

Первый прототип должен быть готов в конце 2014 года, и будет использоваться для интенсивных испытательных полетов, второй экземпляр после в вода в строй, предназначен для участия в демонстрационных полетах. В создание вертолета компания Sikorsky вложила 150 млн. долларов, плюс 200 млн. долларов вложено поставщиками в виде комплектующих узлов и деталей вертолета. Расчетная продажная цена вертолета будет составлять 15 млн. долларов.

Министерство обороны США еще не приняло окончательного решения о перевооружении с переходом на новые модели вертолетов. Параллельно с военной модификацией вертолета разрабатывается гражданский вариант, который планируется производить для доставки персонала на нефтедобывающие платформы.

Конструктивные особенности нового вертолета

Новая модель Sikorsky S-97 Raider имеет характеристики силового агрегата с переменной скоростью соосных несущих винтов и переменным шагом вращения. Планируется выпускать модели вертолетов управляемых 1 или 2 пилотами, а также с системой автоматического пилотирования.

Возможности использования и технические характеристики вертолета:

Экипаж вертолета будет состоять из 1-2 пилотов или управляться системой автоматического пилотирования.

Пассажирский салон рассчитан на перевозку 6 пассажиров.

Габариты вертолета: длина 11 м.

Максимальная взлетная масса – 4990 кг.

Силовая установка будет состоять из 1 двигателя General Electric YT706, мощностью 1900 кВт.

Диаметр главного ротора -10 м.

Несущие винты – 6 лопастные с переменным шагом и clutchable толкающий винт диаметром 2.1 м.

Крейсерская скорость – 407 км/час

Дальность полета – 570 км

Время пребывания в полете – 2 часа 40 мин

Максимальный потолок – 3048 м.

Вооружение:

• 1 пулемет 50 калибра и 7 ракет.

Проектирование вертолета S-67 Blackhawk началось в августе 1969 года, строительство прототипа началось через три месяца, а первый полет состоялся 20 августа 1970 года.
14 декабря 1970 года под управлением летчика-испытателя Байрона Грэхэма вертолет S-67 установил рекорд на трассе длиной 3 км пролетев со скоростью 971 км/ч.

В 1972 году прототип S-67 Blackhawk претерпел ряд изменений, которые включали в себя установку термически и акустически изолированного десантного отсека на 6 человек с доступом через дверь в левой стороне фюзеляжа; дополнительного внешнего грузового крюка грузоподъемностью 3628 кг, перекомпоновку приборных досок пилотов и улучшения в навигации, вооружении, приборах ночного видения и системе управления огнем.

К последним относились устройство отображения информации CDC, инерционная навигационная система Litton, нашлемный прицел Honeywell, индикатор на лобовом стекле Nordern и телевизионная система для низких уровней освещенности Dalmo Victor. Также в прототипе под носовой частью фюзеляжа временно была установлена турельная система General Electric XM197 с 20-мм многоствольной пушкой.
Вертолет S-67 Blackhawk, созданный фирмой Sikorsky Aircraft R&D на свои средства, был прототипом двухместного ударного и транспортно-десантного вертолета с тандемным расположением экипажа (пилот сзади, стрелок спереди).
Вертолет S-67 имел вертикальный киль, который простирался над и под фюзеляжем и служил также для крепления неубирающегося хвостового колеса. Управляемый горизонтальный стабилизатор был установлен в задней части длинного вытянутого фюзеляжа; при установке в вертикальное положение для полета на режиме висения он значительно сокращает вертикальное сопротивление. В нормальном положении полета это способствовало снижению нагрузок в роторе в маневрирующей полете и позволяло пилоту сбалансировать фюзеляж вне зависимости от ротора и для достижения лучшего выравнивания фюзеляжа с целью.

Отъемное неподвижное крыло уменьшало нагрузку несущего винта, а также улучшало маневренность. На крыле располагались шесть наружных пилонов подвески вооружения с максимальной нагрузкой в 340 кг на каждом внешнем, 894 кг каждом промежуточном и 1442 кг каждом внутреннем.

На верхней и нижней поверхностях крыла устанавливались тормозные щитки. Данные щитки могли быть быстро выпущены для обеспечения дополнительных возможностей управления. Эти тормозные щитки были установлены, чтобы увеличить время нанесения удара по цели на 30%, уменьшить радиус разворота воздушного судна. Они позволят улучшить точность стрельбы и обеспечить угол пикирования на 38% лучше. Совокупный эффект от этих нововведений заключался в создании высокой маневренности и крутым углом пикирования.
Для уменьшения сопротивления на высоких скоростях, основные колеса полностью убирались в спонсоны крыла малого удлинения и сужения.

С нормальным взлетным весом около 9979 кг Blackhawk был в той же весовой категории, что и вертолеты серии S-61, и мог нести до 3628 кг вооружения и боеприпасов. Типичная нагрузка включала установленные на крыле ракеты или ПТУР TOW и носовую турель с лазерным дальномером и ИК целеуказанием ТАТ-140, несущая 7,62 мм многоствольный пулемет, 30-мм пушку или 40-мм гранатомет.

Как транспортно-десантный (с модифицированным салоном) вертолет S-67 Blackhawk мог перевозить до 15 полностью вооруженных солдат в верхней части двухъярусной задней части салона, в нижней части размещены топливо и боеприпасы. В этой роли он имел дальность до 354 км на скорости 265 км/ч.
При использовании в качестве спасательного вертолета дальнего действия, с дополнительными топливными баками установленными на крыльях, S-67 мог лететь на дальность до 966 км на высокой скорости для спасения до 6 человек.

Хорошие характеристики грузоподъемности означали, что S-67 Blackhawk мог быть использован для наблюдения и контроля, а также, оснащенный сложными электронными устройствами, мог обнаруживать и регистрировать размещение и передвижение живой силы противника и его сооружений.
Осенью 1974 года вертолет S-67 Blackhawk был отправлен на Международный авиакосмический салон в Фарнборо. Пролетав в общей сложности 700 часов, он погиб в аварии 1 сентября 1974 года, когда не смог завершить маневр высшего пилотажа (выход из петли Нестерова). Второй пилот Стью Крэйг погиб, а пилот Курт Кэннон умер десять дней спустя.

Летно-технические характеристики ударного вертолета S-67 Blackhawk:
Диаметр несущего винта, м: 18,90;
Длина, м: 22,60;
Высота, м: 4,95;
Масса, кг: пустого - 5681, максимальная взлетная - 11010;
Двигатель: 2 х ГТД General Electric T58-GE-5;
Мощность, л. с.: 2 х 1500;
Максимальная скорость, км/ч: 311;
Практическая дальность, км: 354;
Практический потолок, м: 5180;
Экипаж, чел.: 2
Вооружение: 30-мм пушка, 16 ПТУР TOW или 70-мм НУР, две УР AIM-9 Sidewinder