Den amerikanska flygplanstillverkaren Sikorsky försöker behålla en ledande position inom flygindustrin, vilket är direkt relaterat till sökning och implementering av nya lösningar. De senaste åren har hon varit aktivt engagerad i höghastighetshelikoptrar med koaxialrotor och skjutrotor. Ett sådant system implementerades först i experimentprojektet X2 och har visat sig bra. Nu har hon hittat tillämpning i utvecklingen av nya maskiner.
Experimentellt X2
X2 -projektet var experimentellt från början. Hans mål var att skapa och bygga ett flyglaboratorium för att testa en ny flygplanlayout. I framtiden kan maskinen bli en källa till ny teknik för andra projekt, men dess direkta implementering var inte planerad.
Designen av den nya helikoptern slutfördes i mitten av 2000 -talet och 2008 var den klar för testning. Huvudarbetet utfördes av "Sikorsky" oberoende, medan några av systemen och sammansättningarna skapades av andra företag eller köptes från dem. I synnerhet konstruerades fly-by-wire-styrsystemet av Honeywell, huvudrotorerna gjordes av Eagle Aviation Technologies och svansen gjordes av Aero Composites.
Den strömlinjeformade flygkroppen för X2 rymde cockpit, nödvändig utrustning, kraftverk och växellådor för att fördela kraft mellan de tre propellerna. I svansdelen fanns en svansenhet med styrytor.
X2 fick en 1800 hk LHTEC T800-LHT-801 turboshaftmotor. Kraft gavs till två koaxiala huvudrotorn och till svansdrivaren, nödvändig för acceleration. Styrsystem gav kontroll över rotorns rotationshastighet. Vid hastigheter upp till 200 knop (370 km / h) översteg den högsta tillåtna rotationshastigheten 440 rpm. Över 200 knop sänktes propellern till 360 rpm eller mindre för att bibehålla optimal bladhastighet.
X2-bärarsystemet innehåller två koaxiala fyrabladiga propellrar som roterar i olika riktningar. Bladens konstruktion använder tekniska lösningar som syftar till att öka deras styvhet och minska vridning under aerodynamiska belastningar. Det rapporteras att liknande lösningar redan har använts i amerikanska helikopterprojekt.
På grund av behovet av att öka flyghastigheten och minska motståndet stängdes propellernavet med flera fairings. Två skivfästen täcker bladens rötter. En annan aerodynamisk del sitter mellan dem och minskar motståndet hos den vertikala delen av navet.
För att uppnå maximala hastigheter använde X2-helikoptern en svanspropeller för att skapa den nödvändiga kraften. På grund av detta skapar rotorerna vid höghastighetsflygförhållanden endast lyft, men inte translationskraft. På grund av detta reduceras rotorhastigheten och bladens hastighet ligger inom acceptabla gränser.
För acceleration i horisontell flygning var X2 ansvarig för en sexbladig svanspropeller. Bladens form har optimerats för att fungera i de angivna lägena. Designkraften hos en sådan propeller uppfyllde projektets allmänna krav.
X2 hade en EDSU som kunde ta emot data från en mängd olika sensorer och svara på inkommande information. Automatisering var tänkt att övervaka driften av enheterna och maskinens beteende, samt ge de nödvändiga kommandona till ställdonen. På grund av detta föreslogs att säkerställa maskinens självsäkra beteende i alla flyglägen.
Testresultat
Den första flygningen av den erfarna Sikorsky X2 ägde rum den 27 augusti 2008 och varade i ungefär en halvtimme. De första stadierna av testning, som endast möjliggjorde flygning på bärarsystemets bekostnad, varade i ungefär ett år. Deras resultat var en horisontell flyghastighet i storleksordningen 250-300 km / h - på nivå med andra moderna helikoptrar.
I mitten av 2009 inleddes ett nytt teststeg där alla tillgängliga propellrar var inblandade. I maj 2010 lyckades de få en hastighet på 180 knop (335 km / h), och efter några veckor accelererade det flygande laboratoriet till 225 knop (417 km / h). Denna flygning kan kräva världsrekord, men resultaten registrerades inte enligt FAI -reglerna.
Den 15 september samma år skedde ett nytt rekord - X2 nådde en hastighet på 250 knop (460 km / h). Lite senare ökades hastigheten med ytterligare 20 km / h. Flygtester fortsatte fram till juli 2011, men nya rekord sattes inte längre. Testarna flög i olika lägen för att samla in data om utrustningens beteende.
Efter att ha slutfört testerna parkerade den erfarna X2 som onödig. Det donerades till National Aerospace Museum 2016. Nu kan alla se bilen.
Implementering av utvecklingen
Sikorsky X2 var ett rent experimentellt fordon som endast var avsett för att testa nya tekniska lösningar. Under sina tester samlades data in, nödvändiga för utvecklingen av nya projekt med praktiskt tillämpbar teknik. Liknande arbeten började redan innan X2 -testet var slut.
Under 2010 lanserade den amerikanska armén programmet Armed Aerial Scout, som syftar till att bygga en helikopter för att ersätta den åldrande OH-58D. Den nya maskinen ska bära jämförbar last och visa bättre flygegenskaper. För att delta i AAC har Sikorsky utvecklat en ny höghastighetshelikopter S-97 Raider, som är baserad på alla huvudutvecklingar inom X2-temat. Den första flygningen med en sådan maskin ägde rum i maj 2015, och hittills har tre prototyper använts vid testning.
Ur det allmänna systemets synvinkel skiljer sig S-97 inte från det tidigare flyglaboratoriet. Den har koaxial huvudrotor och en svanspropeller. Propellerna drivs av en General Electric YT706 2600 hk motor. Det finns en utvecklad horisontell stabilisator som avlastar rotorn under acceleration. En helikopter med en startvikt på mindre än 5 ton kommer att kunna bära upp till sex fallskärmsjägare eller jämförbar last eller vapen.
Raiders konstruktions marschfart är 220 knop (410 km / h). Högst är 250 knop. Men än så länge ser de verkliga resultaten mer blygsam ut. Hittills överstiger testflygningarnas hastighet inte 190-200 knop (högst 370 km / h). Det förväntas att S-97 kommer att visa alla nödvändiga flygegenskaper under överskådlig framtid, och detta kommer att säkerställa att den kommer att vinna AAS-tävlingen.
Senare dök Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant -helikopterprojektet upp. Det skapas för att delta i den amerikanska arméns Future Vertical Lift-program och bör uppta nischen för en medelstor, mångsidig transporthelikopter. Liksom S-97 är SB> 1 baserat på experimentella X-2 och har samma design.
Defiant har två fyrbladiga rotorer och en åtta bladig rotor. Kraftverket är baserat på två Lycoming T55 -motorer. I framtiden är det planerat att ersätta dem med motorer med högre egenskaper.
Den första flygningen med SB> 1 ägde rum den 21 mars 2019. Som en del av testerna ökar den horisontella flyghastigheten ständigt, men den är fortfarande långt ifrån rekordvärden. I framtiden, efter byte av motorer, är det planerat att föra marschfarten till 250 knop. Samtidigt föreslås att kombinera hög hastighet med god effektivitet. När det gäller flygintervall måste Defiant också överträffa befintliga fordon.
Riktningsutsikter
Försöksprojektet Sikorsky X2 kan anses otvetydigt framgångsrikt. Prototypmaskinen klarade uppgifterna. Det gav validering av nya lösningar och tekniker, och möjliggjorde också ackumulering av nödvändig mängd data. All denna erfarenhet har redan använts i två projekt, och nya helikoptrar av detta slag kan komma att dyka upp i framtiden.
Utsikterna för S-97 Raider och SB> 1 Defiant kan endast bedömas delvis. Två maskiner testas och visar bra tekniska resultat. Uppgifterna att öka flyghastigheten löses gradvis, och egenskaperna går till den angivna nivån. Det finns all anledning att tro att de två lovande helikoptrarna verkligen kommer att visa den förväntade kapaciteten.
De kommersiella utsikterna för de nya Sikorsky -maskinerna är dock fortfarande tveksamma. Flera flygplanstillverkare med olika projekt deltar i AAS- och FVL -tävlingarna. I båda fallen äger Sikorsky den mest intressanta utvecklingen, men hög prestanda och tekniskt mod kanske inte är den avgörande faktorn. Inom en överskådlig framtid måste Pentagon välja vinnaren av två tävlingar och därmed bestämma utvecklingsvägen för arméflyget.
Framtiden för Sikorskys projekt har ännu inte fastställts, men delårsresultaten ser intressanta ut. Ett experimentprojekt för tio år sedan löste framgångsrikt de tilldelade uppgifterna och öppnade vägen för utveckling av nya prover. Inom en snar framtid kommer de att behöva gå igenom nödvändiga kontroller och tävla om en plats i trupperna. Hittills ser chansen för två X2-baserade helikoptrar bra ut.
