Вертолёт, 2008 №4

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.

До сих пор программа развивалась достаточно безоблачно. Однако, как сказал президент и исполнительный директор компании Джон Пясецкий, настал тот день, когда необходимо демонстрировать военным результаты работы. Результаты, кстати, превзошли ожидания. Например, X-49A, взлетный вес которого составляет 10000 кг, на высоте 3000 метров может развивать скорость, которая на 47 % превышает скорость H-60. Причем все эти данные на 9,5 % превосходят расчетные. Наряду с повышением скорости отмечено снижение вибрации (в некоторых точках — на 50 %).

Очередной этап работы по программе предполагает доработку управления толкающим винтом по разомкнутому циклу, общим и циклическим шагом, флаперонами и рулем высоты, а также решение проблемы с увеличением на сотни килограммов веса аппарата, что произошло из-за появления дополнительных конструктивных агрегатов крыла и хвоста.

Чтобы запустить программу к осени 2008 года, полученные результаты должны пройти оценку со стороны военных заказчиков с учетом требования по установке электродистанционной системы управления, главная задача которой — существенное снижение нагрузки на пилота.

Увеличение на 9 % веса пустого летательного аппарата привело к снижению полезной нагрузки. Чтобы решить возникшую проблему, на второй стадии проекта компания Piasecki намерена заменить используемую на H-60 вспомогательную силовую установку на C-250 30 Little Bird (Rolls Royse) мощностью 600 л.с. (450 кВт).

Дополнительная силовая установка новой конфигурации может использоваться также с двигателями T700 (General Electric), устанавливаемыми на SpeedHawk. Двигатели и новый редуктор собственной разработки фирмы Piasecki (проходит испытания), передающий мощность на толкающий винт, позволят увеличить полезную нагрузку вертолета X-49A на 450 кг. Это произойдет благодаря тому, что 500 из 3400 л.с., производимых основными двигателями, будут экономиться за счет конструкции рулевого винта.

Кроме того, предполагается работа по улучшению аэродинамических характеристик за счет уменьшения сопротивления втулки и применения убираемого шасси. На следующем этапе разработки будут проводиться исследования по оптимизации скорости вращения несущего винта на больших скоростях полета, что позволит избежать срыва потока на отступающей лопасти.

Господин Пясецкий говорит, что у фирмы прекрасные позиции, так как те предложения по стоимости программы, которые фирма может сделать военным, чрезвычайно выгодны и позволяют экономить деньги налогоплательщика. В ближайшие 20 лет военные собираются потратить примерно 40 миллиардов долларов на обновление своего вертолетного парка. Инвестиции в проект скоростного вертолета с управляемым толкающим винтом в кольцевом канале позволят эффективнее и экономнее распорядиться деньгами.

В нескольких сотнях километров севернее штаб-квартиры компании Piasecki, в Пенсильвании, другая компания — Sikorsky Aircraft также надеется привлечь на свою сторону налогоплательщика, суля ему выгоды от инвестиций в проект X2 — летательного аппарата, создаваемого по схеме Advancing Blade Concept — наступающей (или набегающей) лопасти. Первый демонстратор готовится к первому полету в Элмире (штат Нью-Йорк). В конструкции летательного аппарата применяется соосный четырехлопастный несущий винт жесткого крепления, что позволяет достичь скорости 460 км/ч и более за счет наступающей лопасти, использующей подъемную силу набегающего потока, и разгрузки лопасти, осуществляющей обратное движение.

Противовращающийся соосный несущий винт позволяет обойтись без рулевого винта. Компания проводила исследования по данной концепции летательного аппарата еще в 1970 г. на вертолете XH-59. Была достигнута скорость 440 км/ч, но разработчики столкнулись с проблемой увеличения уровня вибрации.

Х2

Sikorsky Aircraft идет к осуществлению проекта последовательно, но осторожно, не форсируя процесс. Первоначально предполагалось, что первый полет состоится в 2006 году, но он откладывался до сих пор. Причина отсрочки в том, что для компании главное — безопасность. Как сказал вицепрезидент фирмы по продажам Стив Эстилл (Steve Estill), «…мы проведем полет только тогда, когда, во-первых, будем уверены в безопасности, и во-вторых, согласно нашим финансовым и организационным возможностям».

Хотя первый полет до сих пор еще не состоялся, в том числе из-за нехватки средств, причиной чего стали провалы в заказах на военные и гражданские вертолеты, Sikorsky официально заявил, что работы по проекту будут продолжаться.