Tiltrotor CV / MV-22B byl přijat americkou námořní pěchotou v roce 2007. Jedná se o jediné letadlo v provozu, které startuje a přistává svisle a má vysokou horizontální rychlost letu.
Vrtulníky od svého zavedení ve francouzské armádě a letectvu během války s Alžírskem v letech 1954–1962 dodaly koncepci vojenských operací nový rozměr
Použití helikoptér k podpoře vertikálního manévru umožňuje dodávat bojové jednotky bez ohledu na geografické překážky na místo, kde to soupeř může nejméně očekávat. To otevírá nové příležitosti pro válčení. Od alžírského konfliktu technologický pokrok a neustálé zlepšování konstrukce vrtulníku zvýšily jeho schopnosti, zejména užitečné zatížení a zdvih. Maximální rychlost a dosah moderních středních a těžkých víceúčelových vrtulníků však s největší pravděpodobností dosáhly svých horních limitů.
Například nejnovější model Boeingu F řady CH-47 Chinook víceúčelových transportních helikoptér má maximální rychlost 315 km / h a dolet 370 km. Za CH-47F následuje ruský vrtulník Mi-35M s maximální rychlostí 310 km / h a doletem 460 km. Střední vrtulník AW-101 od společnosti AgustaWestland / Finmeccanica má maximální rychlost 309 km / h, zatímco střední vrtulník nové generace AW-139M stejné společnosti má maximální rychlost 306 km / h. Jak vidíte z tohoto seznamu maximálních rychlostí, ne všechny moderní helikoptéry mohou dosáhnout maximální rychlosti něco přes 300 km / h.
Cestovní rychlost je důležitá, protože ovlivňuje „obrat“letadla při provádění bojové mise. Čím rychleji helikoptéra letí, tím dříve dosáhne svého cíle a dříve se bude moci vrátit vyzvednout a dodat další síly a zásoby. Rychlé vybudování pozemních sil je zásadní pro úspěch vzdušného útoku. Je tedy mimořádně užitečná schopnost letadla letět více odletů za dané časové období. Létání vysokou rychlostí také zvyšuje schopnost přežití zkrácením doby, po kterou je letadlo vystaveno nepřátelským pozorovatelům a střelcům na zemi.
Žádoucí je také zvýšený dojezd, i když to souvisí hlavně s dostupností paliva. V minulosti byla zvláštní pozornost věnována zvyšování dojezdu, což přímo souvisí s kapacitou palivových nádrží. Střední a těžké vrtulníky, jako Mi-26 s doletem 800 km a Sikorsky CH-53E s doletem 999 km, potřebují přesně tento dolet k provedení několika bojových letů bez doplňování paliva. Mezitím tankovací tyče namontované na letadlech, jako je vrtulník CH-53E nebo vrtulník pro speciální operace MH-60G / U Blackhawk, umožňují provádět mise dlouhého doletu hluboko za nepřátelskými liniemi. Dosah a cestovní rychlost však úzce souvisí z hlediska praktického provozního významu. Přestože letadlo může mít dolet, který umožňuje stovkám námořních mil dosáhnout přistávací plochy, je nutné vzít v úvahu zpáteční let a čas strávený na něm, protože to může vést ke zvýšení doby přistávací síly vybudovat. V takovém případě nebude schopen rychle plnit úkoly, jako je „zpáteční let“, kvůli prodloužené době letu. To znamená, že k co nejefektivnějšímu využití dlouhého doletu musí letadlo opět létat rychleji.
Otočné šrouby
Navzdory počátečním obtížím a kritice skeptiků změnil Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey tiltrotor, který začal svůj život v roce 1981 v rámci společného projektu Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), koncepci operací zahrnujících vertikální vztlak vozidla. Poprvé nasazen americkou námořní pěchotou v roce 2007 a speciálními silami amerického letectva v roce 2009, tento tiltrotor je v současné době využíván nejen v boji (intervence v Iráku a Afghánistánu), ale také v humanitárních misích a při odstraňování následků katastrof, jako je např. po tajfunu Haiyart, který v roce 2013 zdevastoval části Filipín. Zejména Mariňáci viděli v tiltrotoru MV-22B řešení problému vyslání vojáků z lodí daleko za horizont. Tuto misi dříve prováděl těžký transportní vrtulník CH-46E Sea Knight, ale doba letu byla nepřijatelná. Této helikoptéře trvalo poměrně dlouho, než si vybudovala potřebný kontingent přistávacích sil, zatímco provedla několik bojových letů, omezený počet vojáků zůstal zranitelný.
Jedinečné vlastnosti a schopnosti tiltrotoru MV-22B jsou zaměřeny na řešení takových problémů. Může létat svisle z obojživelných útočných lodí, ale při přepnutí na vodorovný let a vypnutí motorů dokáže létat rychlostí 500 km / h. To je více než dvojnásobek rychlosti CH-46E, což znamená více než polovinu doby letu do stejné přistávací zóny. Navíc dlouhý dolet 722 km a vyšší užitečné zatížení v kokpitu 9070 kg a při zavěšení 6800 kg dále zvyšuje jeho účinnost. Praktické zkušenosti získané s MV-22B zvýšily zájem o tiltrotory jako typ letadla a zlepšily vyhlídky na tiltrotor příští generace. To platí zejména za předpokladu, že CV / MV-22B ve skutečnosti využívá technologie, materiály a procesy pro vývoj a výrobu 70. let minulého století, které se bezpochyby za poslední tři desetiletí výrazně posunuly.
Společnost Bell-Boeing staví na zkušenostech CV / MV-22B s vývojem slibných tiltrotorových letadel V-280 Valor a integruje nejnovější technologie, materiály a výrobní postupy k vytvoření pokročilejšího tiltrotorového letadla.
Pro vrtulník Sikorsky S-97 bylo použito schéma se dvěma protiběžně rotujícími hlavními rotory a rotorem tlačného ocasu. To umožnilo nejen získat vysoké rychlosti, ale také schopnost létat bokem a dokonce i zpět.
Slibný vývoj
Jak bylo uvedeno výše, letecký průmysl pracuje na překonání maximální povolené rychlosti pro vrtulníky. Problém zvyšování rychlosti částečně souvisí se samotným prvkem, který umožňuje vrtulníku létat svisle - horními rotory. Problémy, které bylo třeba vyřešit, souvisely s aerodynamickým odporem vrtulí a těla, odstraněním vyfukování vzduchu z lopatek, zpětným prouděním vzduchu a stlačitelností vzduchu. Diskuse o technických jemnostech těchto problémů může trvat několik stránek, ale jedna věc je jasná - musí být vyřešena tak či onak, aby se změnila dynamika letu helikoptéry. Návrháři se snaží tyto problémy vyřešit tak, že se vydají různými směry a „tápou“tam po odpovědích.
Například společnost Bell Helicopter převzala osvědčený koncept rotační vrtule CV / MV-22B a upravila ji pro svůj tiltrotorový projekt V280 Valor. Podle Steva Matie, ředitele pro obchodní rozvoj pokročilých systémů rotačních vrtulí: „Design a výroba V-280 je založena na zkušenostech získaných a testovaných na tiltrotoru CV / MV-22B, přičemž se používá nejmodernější konstrukce a vývoj. technologie. Jak vysvětlil, jedno z nejzajímavějších řešení je implementováno do gondoly V-280. Tiltrotor CV / MV-22B otáčí celou gondolou. U nového V-280 se otáčejí pouze vrtule a převodovky, zatímco gondola a motor zůstávají nehybné. To umožňuje bezpečné přistání a vylodění, protože kryt motoru nepřekáží při přistání, a také snižuje nároky na údržbu. Tiltrotor V-280, navržený pro různé úkoly, je menší než tiltrotor CV / MV-22B. Bude mít cestovní rychlost 520 km / h, bojový dostřel přes 930 km, bude se moci vznášet ve výšce 1828 metrů a létat při teplotě 32 stupňů Celsia s plným bojovým zatížením, přičemž překoná stávající helikoptéry v manévrovatelnosti. Spolu s Lockheed-Martin Bell nabízí tiltrotor V-280 pro vrtulníkový program FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Společnosti naplánovaly první let svého tiltrotoru V-280 na srpen 2017.
Díky použití tlačného ocasního rotoru a dvojitých paprskových ocasních ploutví je S-97 již znatelně tišší než tradiční helikoptéry. Když není třeba vysoké rychlosti, ale je zapotřebí nízká viditelnost, tlačná vrtule jej téměř ztichne
Slibná helikoptéra X3 společnosti Airbus Helicopters má krátká křídla, která vytvářejí vztlak při rychlostech přesahujících 80 uzlů, a dva turbovrtulové motory pro dopředný let. Piloti mluví příznivě o ovladatelnosti letadel helikoptéry Airbus
X2
Mezitím se Sikorsky a Boeing spojily s programem FVL JMR-TD a nabídly vrtulník SB-1 Defiant. Navrhují vzít projekt Sikorsky X2 s protiběžnými koaxiálními vrtulemi a tlačnou vrtulí jako základ pro nové letadlo o hmotnosti nejvýše 13636 kg. Tento přístup Sikorsky-Boeing má své výhody, protože 2 720 kg X2 Technology Demonstrator proletěl v roce 2010 několika zkušebními lety, ve kterých dosáhl rekordní rychlosti 463 km / h. V roce 2015 představil Sikorsky svůj prototyp lehké taktické víceúčelové helikoptéry S-97 Raider o hmotnosti asi 5000 kg.
Projekt helikoptéry Sikorsky a Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, viceprezident pro inovační projekty ve společnosti Sikorsky, který projekt vede: „Létat dál a rychleji v koaxiálním vrtulníku je rozhodně klíčový požadavek. S naším projektem S-97 však chceme předvést rotorové letadlo příští generace, které dokáže překonat tradiční vrtulníky v každém výkonovém parametru, zejména při nízkých rychlostech a při vznášení. Tajemství koaxiálu X2 spočívá v tom, že protiběžné hlavní vrtule zajišťují vztlak a dopředný let bez ocasního rotoru. Při rychlosti nad 150 uzlů (277,8 km / h) zajišťuje tah tlačná vrtule, takže hlavní vrtule dělají to, co umí nejlépe - zajišťují zdvih. “Van Buyten pokračoval ve spekulacích, že letouny S-97 a SB-1 „radikálně změní způsob, jakým nyní létají vojenští piloti a bojují ve vrtulnících“. V době, kdy tým Sikorsky a Boeing vezme svůj SB-1 do vzduchu v roce 2017, bude mít Sikorsky svůj třetí experimentální X2 za méně než 10 let, což by konečně mohlo potvrdit inherentní škálovatelnost projektu na velikost střední víceúčelové helikoptéry UH. -60 Černý jestřáb.
Sikorskyho projekt X2
Cílem programu FVL JMR-TD je vyvinout a nasadit letoun s výrazně zlepšeným výkonem a schopnostmi, schopný plnit celou řadu úkolů, od průzkumu a útoku až po přepravu vojsk a nákladu.
Hybridní projekty
Vrtulníky Airbus (dříve Eurocopter) využívají hybridní přístup k vývoji vrtulníků vhodných do budoucna s využitím některých základních prvků tradičních letadel, jako jsou krátká obdélníková křídla. Takové řešení umožnilo výrazné zvýšení letových rychlostí, což v roce 2012 předvedl zkušební let demonstrátoru technologie X3, který dosáhl rychlosti 255 uzlů (472 km / h) (nad rychlostním rekordem X2). Projekt X3 kombinuje horní rotor pro zvedání a vznášení a krátká křídla s na nich namontovanými turbovrtulovými motory, které poskytují tah pro pohyb vpřed (proto se zde používá termín „hybrid“). Nemá zadní rotor, ale místo toho má horizontální stabilizátor se svislými stabilizátory ocasu na každém konci. Při letu vpřed rychlostí vyšší než 80 uzlů (148 km / h) křídla začínají generovat další vztlak a při vysoké rychlosti zajišťují téměř veškerý vztlak tohoto letadla.
Airbus zatím nezveřejnil své plány na nové vojenské letadlo využívající přístup, který předvedl projekt X3. Mluvčí společnosti však naznačil, že mnoho ze současných vrtulníků by mohla zahrnovat tato konstrukční řešení. Vzhledem k tomu, že projekt X3 je založen na hluboce modernizovaném trupu lehkého univerzálního vrtulníku AS-365N3 Dauphin od společnosti Airbus Helicopters, zdá se to docela možné. X3 byl předveden americké armádě, ale nakonec se nedostal do programu FVL JMR-TD. Airbus naznačil svůj záměr zaměřit se na pátrací a záchranné mise a pokračuje v práci na letadle na základě projektu X3, který by mohl vzlétnout v roce 2019.
RACHEL
Ruské helikoptéry v roce 2009 oznámily, že vyvíjí slibný vysokorychlostní aerodynamický vrtulník se zatahovacím podvozkem a patentovanou implementací systému SLES (Stall Local Elimination System) v konstrukci hlavního rotoru. Podle společnosti bude Mi-X1 mít cestovní rychlost 475 km / h a maximální rychlost až 520 km / h. V srpnu 2015, na letecké výstavě MAKS v Moskvě, V. I. Mil předvedl ukázku RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter) propagovanou jako vysokorychlostní vrtulník. Vrtulník může pojmout až 24 cestujících nebo 2,5 tuny nákladu a přepravit ho maximální rychlostí 500 km / h do maximální vzdálenosti 900 km. Holding uvedl, že zkušební lety začnou v prosinci a sériová výroba v roce 2022. V prosinci 2015 byl veřejnosti představen hluboce modernizovaný Mi-24K s novými zakřivenými listy rotoru. Účelem tohoto vývoje je snížit aerodynamický odpor, zvýšit stabilitu a rychlost letu helikoptéry. Společnost očekává, že maximální rychlost experimentálního letadla vzroste z 333 km / h na 400 km / h. Podle společnosti, pokud je možné znovu vybavit další letadlo zakřivenými lopatkami, pak se tím zvýší rychlost o 30 procent.
Ruský projekt slibného vysokorychlostního vrtulníku RACHEL
X-PLÁN
Malá americká společnost AMV vyvíjí vlastní projekt vysokorychlostního vertikálního vzletového plavidla s vrtulemi umístěnými na jeho krátkých křídlech. Prototypy jasně naznačují kombinaci vozidla VTOL (Vertical Take-Off and Landing) a vysokorychlostní helikoptéry. AMV zahájilo demo X-PLANE a očekává, že jeho AMV-211 dosáhne maximální rychlosti 483 km / h, cestovní rychlosti 402 km / h a dojezdu 1110 km. Přestože společnost předložila svůj návrh programu FVL JMR-TD, její projekt nebyl vybrán a projekt X-PLANE nebyl zastaven a jeho vývoj pokračuje.
AMV koncept X-PLANE
Řízená trakce
Další kandidát v oboru vysokorychlostních vrtulníků používá patentovaný design Piasecki Aircraft Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) v kombinaci s hlavními křídly. Experimentální dvoumotorový čtyřlistý X-49 Speed Hawk poprvé vzlétl v roce 2007 a dosáhl rychlosti 268 km / h. Tento model byl založen na trupu palubní protiponorkové helikoptéry Sikorsky SH-60F Seahawk. Práce původně financovalo americké námořnictvo a poté americká armáda, aby předvedly způsoby, jak zvýšit rychlost stávajících vrtulníků na 360 km / h. Tento projekt nebyl vybrán pro program FVL JMR-TD.
Piasecki Aircraft project based on Sikorsky SH-60F Seahawk deck protiponorkový vrtulník
SB-1 je dalším vývojem projektu Sikorsky S-97 a je dalším kandidátem na program FVL JMR-TD, jehož cílem je splnit potřebu středního víceúčelového vrtulníku.
Rozum převládá
Vojska několika zemí, včetně vojenských sil USA a NATO, budou v nadcházejícím desetiletí čelit problému stárnutí jejich helikoptérových flotil. Mnoho dnešních vrtulníků bylo uvedeno do provozu v 80. letech minulého století a jejich životnost se již blíží 30 let. Například bojové helikoptéry McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache začaly zásobovat vojáky v roce 1986 a navzdory řadě vylepšení mají v podstatě stejné letové vlastnosti. Rodina UH-60 je ještě starší, první helikoptéry byly dodány v roce 1974. Nejnovější helikoptéry UH-60M mají řídicí systémy fly-by-wire, společnou architekturu, nový výkonný a spolehlivý motor, ale rychlost zůstává stejná. Prvním úkolem programu FVL JMR-TD bude s největší pravděpodobností výměna vrtulníků řady UH-60, což vysvětluje podobnost návrhů kabin, které jsou pro něj nabízeny.
Vojenští operátoři se tedy nevyhnutelně snaží vyměnit svá letadla. A zde stojí před otázkou, zda si ponechat osvědčené designy, byť se začleněním digitální elektroniky a avioniky, systémů fly-by-wire a kompozitních materiálů, nebo přejít k projektům, které nabízejí novou úroveň příležitostí. Druhou otázkou je možnost vyvinout univerzální plavidlo, které by mohlo plnit různé úkoly. Americká armáda původně chtěla k provedení všech svých zamýšlených misí maximálně tři letadla. Tato myšlenka se několikrát změnila a zatím se ustálili na třech projektech: lehký vrtulník Light Scout (provoz od roku 2030), médium Medium-Light, univerzální / útočný vrtulník se zahájením provozu od roku 2028 a nakonec přeprava těžkých nákladů se zahájením provozu od roku 2035. Americká armáda navíc počítá s realizací projektu „Ultra“, jehož zahájení provozu je naplánováno na rok 2025. Jedná se o nový vertikální vzletový nákladní vůz s vlastnostmi podobnými dopravním letadlům poháněným turbovrtulovými motory, jako jsou Lockheed Martin C-130J nebo Airbus A400M. Soudě podle výsledků briefingu náměstka ředitele odboru pozemních bojových a taktických bojových systémů Jose Gonzalese, které se konalo na ministerstvu obrany USA v lednu 2016, se ale zdá, že se vše opět mění. Kategorizace se navrhuje na základě potřebných schopností, nikoli na základě váhy. Tyto nové kategorie ještě nebyly vyhlášeny.
I bez možnosti Ultra má tento koncept nových letadel nejen technické problémy, ale může také ovlivnit aktuální polohu amerického letectva - s jeho ambicemi a termíny. Pravděpodobně z provozního hlediska mohou být při různých úkolech některé projekty upřednostňovány před jinými. Hlavním problémem zůstává přiměřené financování takového programu a to, jak může ovlivnit další modernizační projekty armády.
Let vpřed
Provozní zkušenosti tiltrotoru CV / MV-22B odhalují výhody tohoto letadla a naznačují nové způsoby využití jeho jedinečných schopností. Na základě těchto zkušeností již americké velení sil speciálních operací USSOCOM projevilo zájem o zvýšení počtu tiltrotorů CV / MV-22B oproti původním požadavkům. Dostatečné zkušenosti s projektem X3 v rámci programu FVL JMR-TD ukazují realitu dosahování vysoké rychlosti, zvýšené ovladatelnosti a většího letového dosahu. V současné době existuje otázka stanovení životaschopnosti, rozšiřitelnosti a přizpůsobivosti vysokorychlostních vrtulníků, jakož i jejich nákladů, což jim umožní provádět celou škálu bojových misí. Vysokorychlostní helikoptéry jsou na obzoru, ale jak brzy a v jaké formě je stále neznámé.
