Americký výrobce letadel Sikorsky se snaží udržet si přední pozici v leteckém průmyslu, což přímo souvisí s hledáním a implementací nových řešení. V posledních letech se aktivně věnuje vysokorychlostním vrtulníkům s koaxiálním rotorem a tlačným rotorem. Takové schéma bylo poprvé implementováno v experimentálním projektu X2 a osvědčilo se. Nyní našla uplatnění při vývoji nových strojů.
Experimentální X2
Projekt X2 byl od samého začátku experimentální. Jeho cílem bylo vytvořit a vybudovat létající laboratoř pro testování nového rozložení letadel. V budoucnu by se stroj mohl stát zdrojem nových technologií pro další projekty, ale jeho přímá implementace nebyla plánována.
Konstrukce nové helikoptéry byla dokončena v polovině roku 2000 a v roce 2008 byla připravena k testování. Hlavní práci prováděl „Sikorsky“nezávisle, zatímco některé systémy a sestavy byly vytvořeny jinými podniky nebo od nich zakoupeny. Zejména řídicí systém fly-by-wire navrhla společnost Honeywell, hlavní rotory vyrobila společnost Eagle Aviation Technologies a ocas vyrobila společnost Aero Composites.
Efektivní trup X2 obsahoval kokpit, potřebné vybavení, elektrárnu a převodovky pro distribuci energie mezi tři vrtule. V zadní části byla ocasní jednotka s řídicími plochami.
X2 obdržel turbohřídelový motor LHTEC T800-LHT-801 o výkonu 1800 hp. Energie byla dána dvěma koaxiálním hlavním rotorům a zadnímu tlačidlu, nezbytnému pro zrychlení. Řídicí systémy zajišťovaly řízení rychlosti otáčení rotoru. Při rychlostech až 200 uzlů (370 km / h) překročila maximální přípustná rychlost otáčení 440 ot./min. Při rychlosti nad 200 uzlů byla vrtule zpomalena na 360 ot / min nebo méně, aby byla zachována optimální rychlost listu.
Nosný systém X2 obsahuje dvě koaxiální čtyřlisté vrtule otáčející se v různých směrech. Konstrukce lopatek využívá technická řešení zaměřená na zvýšení jejich tuhosti a snížení kroucení při aerodynamickém zatížení. Uvádí se, že podobná řešení již byla použita v projektech amerických helikoptér.
Kvůli potřebě zvýšit rychlost letu a snížit odpor byl náboj vrtule uzavřen několika kapotážemi. Dvě diskové kapotáže zakrývají kořeny lopatek. Mezi nimi sedí další aerodynamická část a snižuje odpor svislé části náboje.
Aby bylo dosaženo maximálních rychlostí, vrtulník X2 použil ocasní vrtuli k vytvoření potřebného tahu. Kvůli tomu při vysokých rychlostech letu rotory vytvářejí pouze zdvih, ale ne translační tah. Z tohoto důvodu je rychlost rotoru snížena a rychlost lopatek zůstává v přijatelných mezích.
Pro zrychlení v horizontálním letu byl X2 zodpovědný za šestilistou ocasní vrtuli. Tvar lopatek byl optimalizován pro provoz v uvedených režimech. Konstrukční tah takové vrtule splňoval obecné požadavky projektu.
X2 měl EDSU schopný přijímat data z různých senzorů a reagovat na příchozí informace. Automatizace měla monitorovat provoz jednotek a chování stroje a také vydávat potřebné příkazy aktuátorům. Kvůli tomu bylo navrženo zajistit sebevědomé chování stroje ve všech letových režimech.
Výsledky testů
První let zkušeného Sikorsky X2 se uskutečnil 27. srpna 2008 a trval zhruba půl hodiny. První fáze testování, které umožňovalo let pouze na úkor nosného systému, trvaly zhruba rok. Jejich výsledkem byla horizontální rychlost letu řádově 250-300 km / h - na úrovni ostatních moderních helikoptér.
V polovině roku 2009 začala nová fáze testování, do které byly zapojeny všechny dostupné vrtule. V květnu 2010 se jim podařilo dosáhnout rychlosti 180 uzlů (335 km / h) a po několika týdnech létající laboratoř zrychlila na 225 uzlů (417 km / h). Tento let mohl získat světový rekord, ale výsledky nebyly zaznamenány podle pravidel FAI.
15. září téhož roku se uskutečnil nový rekord - X2 dosáhl rychlosti 250 uzlů (460 km / h). O něco později byla rychlost zvýšena o dalších 20 km / h. Letové testy pokračovaly až do července 2011, ale nové rekordy již nebyly stanoveny. Tester testoval v různých režimech, aby sbíral data o chování zařízení.
Po dokončení testů zaparkoval zkušený X2 jako nepotřebný. V roce 2016 byl darován Národnímu leteckému muzeu. Nyní mohou auto vidět všichni.
Implementace vývoje
Sikorsky X2 byl čistě experimentální vůz určený pouze pro testování nových technických řešení. Během jeho testů byla sbírána data nezbytná pro vývoj nových projektů prakticky použitelné technologie. Podobné práce začaly ještě před koncem testů X2.
V roce 2010 zahájila americká armáda program Armed Aerial Scout, jehož cílem je postavit helikoptéru, která nahradí stárnoucí OH-58D. Nový stroj by měl nést srovnatelný náklad a vykazovat lepší letové vlastnosti. Pro účast na AAC vyvinul Sikorsky nový vysokorychlostní vrtulník S-97 Raider, který vychází ze všech hlavních vývojových trendů na téma X2. První let takového stroje se uskutečnil v květnu 2015 a při testování byly dosud použity tři prototypy.
Z hlediska obecného schématu se S-97 neliší od předchozí létající laboratoře. Má koaxiální hlavní rotor a ocasní vrtuli. Vrtule pohání motor General Electric YT706 o výkonu 2 600 k. Existuje vyvinutý horizontální stabilizátor, který uvolňuje rotor při akceleraci. Vrtulník se vzletovou hmotností menší než 5 tun bude schopen přepravit až šest parašutistů nebo srovnatelný náklad nebo zbraně.
Konstrukční cestovní rychlost Raideru je 220 uzlů (410 km / h). Maximum je 250 uzlů. Skutečné výsledky však zatím vypadají skromněji. K dnešnímu dni rychlost zkušebních let nepřesahuje 190-200 uzlů (ne více než 370 km / h). Očekává se, že S-97 bude v dohledné budoucnosti vykazovat všechny požadované letové vlastnosti, a to zajistí, že vyhraje soutěž AAS.
Později se objevil projekt helikoptéry Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. Vytváří se za účelem účasti na programu budoucí vertikální vztlaku americké armády a měl by obsadit výklenek střední víceúčelové transportní helikoptéry. Stejně jako S-97 je SB> 1 založen na experimentálním X-2 a má stejný design.
Defiant má dva čtyřlisté rotory a tlačný rotor s osmi lopatkami. Elektrárna je založena na dvou motorech Lycoming T55. V budoucnu se plánuje jejich nahrazení motory s vyššími charakteristikami.
První let SB> 1 se uskutečnil 21. března 2019. V rámci testů se horizontální rychlost letu neustále zvyšuje, ale k rekordním hodnotám má stále daleko. V budoucnu se po výměně motorů plánuje cestovní rychlost zvýšit na 250 uzlů. Současně se navrhuje kombinovat vysokou rychlost s dobrou účinností. Pokud jde o dolet, Defiant bude muset překonat i stávající vozidla.
Vyhlídky na směr
Experimentální projekt Sikorsky X2 lze považovat za jednoznačně úspěšný. Prototyp stroje si s úkoly poradil. Poskytovala validaci nových řešení a technologií a také umožňovala akumulaci potřebného množství dat. Všechny tyto zkušenosti již byly použity ve dvou projektech a v budoucnu se mohou objevit nové helikoptéry tohoto druhu.
Vyhlídky na S-97 Raider a SB> 1 Defiant lze posoudit pouze částečně. Dva stroje jsou testovány a vykazují dobré technické výsledky. Úkoly zvyšování rychlosti letu jsou postupně řešeny a charakteristiky jdou na zadanou úroveň. Existuje důvod věřit, že tyto dvě nadějné helikoptéry skutečně ukážou očekávané schopnosti.
Obchodní vyhlídky nových strojů Sikorsky jsou však stále na pochybách. Několik výrobců letadel s různými projekty se účastní soutěží AAS a FVL. V obou případech Sikorsky vlastní nejzajímavější vývoj, ale vysoký výkon a technická odvaha nemusí být rozhodujícím faktorem. V dohledné budoucnosti musí Pentagon vybrat vítěze dvou soutěží a tím určit cestu rozvoje armádního letectví.
Budoucnost Sikorskyho projektů ještě nebyla stanovena, ale prozatímní výsledky vypadají zajímavě. Experimentální projekt před deseti lety úspěšně vyřešil zadané úkoly a otevřel cestu pro vývoj nových vzorků. V blízké budoucnosti budou muset projít nezbytnými kontrolami a soutěžit o místo v jednotkách. Šance dvou vrtulníků na bázi X2 zatím vypadají dostatečně dobře.
