Вертолет с толкающим винтом
Новые модели обещают существенно изменить привычные представления о винтокрылых машинах: проектная максимальная скорость каждой из них значительно превышает 400 км/ч, которые принято считать технологическим пределом для вертолета
Осведомленный читатель наверняка вспомнит, что попытки создать скоростной вертолет с толкающим винтом предпринимались довольно давно и некоторые из них увенчались успехом если не в коммерческом, то хотя бы в техническом плане. Lockheed AH-56 Cheyenne, совершивший свой первый полет в сентябре далекого 1967 года, мог развивать внушительные 393 км/ч. Но для военных скорость была не так важна, как надежность, простота и дешевизна конструкции, поэтому проект был закрыт и изящный вертолет с дополнительным толкающим винтом уступил место AH-64 Apache традиционной конструкции.
Однако для вертолета 393 и свыше 400 км/ч – это принципиальная разница. В то время как Cheyenne вплотную подобрался к заветному пределу, будущие модели с толкающим винтом обещают его значительно превзойти. А для этого, помимо толкающего винта, нужны дополнительные технологические хитрости. Все три прототипа – «Камова», «Миля» и Sikorsky – выглядят по-разному. Sikorsky X2 представляет собой машину с соосным несущим и дополнительным толкающим винтами. Ка-92 отличается наличием соосного толкающего винта. Ми-X1 – это вертолет традиционной схемы с несущим, рулевым и дополнительным толкающим винтами.
Разослав по всему миру пресс-релизы с информацией экономического характера, все три фирмы объявили обет молчания касательно деталей конструкции и принципов работы новых машин. На сегодняшний день «Миль» и «Камов» порадовали заинтригованную публику только несколькими макетами перспективных вертолетов, отдельные экземпляры которых весьма значительно отличаются друг от друга и не характеризуются высокой детализацией. А вот опытный образец Sikorsky X2, уже прошедший наземные испытания, все желающие могли рассмотреть на выставке HeliExpo 2008 в Хьюстоне. На примере этой машины мы попробуем разобраться, как будут устроены вертолеты нового поколения. Кстати, формально аппарат с толкающим винтом следует называть не вертолетом, а винтокрылом, так как его горизонтальная тяга определяется не несущим винтом, а дополнительным движителем. И все же позволим себе называть машины по старинке: будет обидно, если слово, к которому мы привыкли, канет в лету вместе с устаревшей конструкцией.
Лопасть Оккама
Технологический предел скорости вертолета определяется разницей в скорости движения наступающей и отступающей лопастей несущего винта относительно воздуха. Скорость движения вертолета прибавляется к скорости наступающих лопастей и вычитается из скорости отступающих лопастей. Если угол атаки лопастей на наступающей и отступающей сторонах ротора будет оставаться неизменным, подъемная сила на наступающей стороне будет значительно больше, чем на отступающей, и вертолет перевернется. Автомат перекоса вертолета классической схемы устроен так, чтобы компенсировать эту разницу, циклически уменьшая угол атаки лопастей на наступающей стороне и увеличивая на отступающей. Это значит, что винт ни при каких обстоятельствах не сможет реализовать весь потенциал подъемной силы: даже при максимальном угле атаки лопастей отступающей стороны подъемная сила наступающей стороны будет далека от максимально возможной.
Так же расточительно мы обращаемся с подъемной силой, заставляя вертолет лететь вперед. Чтобы набрать скорость, приходится увеличивать угол атаки лопастей в задней части ротора и уменьшать в передней. Максимального угла атаки всех лопастей, равно как и максимально возможной подъемной силы, мы не получим.
Интересно, что в вертолетах соосной схемы (большинство моделей Камова) для обоих винтов используется практически такой же автомат перекоса, как в одновинтовых машинах. Роторы, вращающиеся в противоположные стороны, компенсируют потерю подъемной силы на отступающих лопастях без помощи автомата перекоса, поэтому схема Камова превосходит классическую по энерговооруженности. Но необходимость создавать горизонтальную тягу с помощью несущих винтов по-прежнему заставляет идти на энергетический компромисс.
В соосной схеме Sikorsky X2 автомат перекоса не несет компенсаторных функций. Несущие винты не отвечают за создание горизонтальной тяги и компенсируют взаимное стремление к крену, поэтому необходимость в циклическом изменении шага винта отпадает. И наступающая, и отступающая стороны ротора X2 всегда развивают максимум подъемной силы. Специалисты Sikorsky называют эту технологию ABC (концепция наступающей лопасти, Advancing Blade Concept). Согласно ABC подъемная сила определяется мощью наступающей лопасти, а не ограничивается возможностями отступающей. Это означает, что вертолет станет экономичнее и сможет преодолевать большие расстояния без дозаправки. Но главное, что по сравнению с вертолетами привычных схем он сможет поддерживать высоту при меньшей скорости вращения главного ротора. А это один из определяющих факторов максимальной скорости.
Читайте делее...
Сербия избавляется от радиоактивных следов миротворцев
Более 160 боеприпасов, содержащих обедненный уран, было обнаружено и извлечено из грунта в южной части Сербии за последние 9 недель. По сообщениям сербского агентства новостей Beta, боеприпасы, обнаруженные в населенном пункте Рельян (Reljan) близ города Прешево (Presevo), остались здесь после налет
... >>>далее>>>
ВВС США модернизируют звездную навигацию
Корпорация Northrop Grumman объявила о поставке ВВС США первых из 31 заказанных комплектов комплексной системы навигации по звездам и по данным инерциальной системы LN-120G, предназначенной для самолетов РЭБ RC-135. С помощью системы станет возможным определение координат источников электромагнитног
... >>>далее>>>
Завершены госиспытания Ми-28Н, Ка-52 и Ансат-У
Как сообщает служба информации Минобороны РФ, расширенное заседание Государственной комиссии по итогам государственных испытаний вертолетов Ми-28Н, Ка-52 и «Ансат-У» состоялось 26 декабря на базе Летно-испытательного центра ОАО «Вертолеты России» на аэродроме «Чкаловский» (Московская область). «Коми
... >>>далее>>>
БПЛА ScanEagle сертифицирован по стандартам НАТО
Беспилотный летательный аппарат ScanEagle производства компании Boeing сертифицирован по стандарту НАТО STANAG (Standardization Agreement) 4586. Стандарт STANAG 4586 определяет совместимость БПЛА с наземными пунктами управления, стоящими на вооружении сил НАТО – таких, как станция Army One. Принят в
... >>>далее>>>
Двигатель Бонда переведёт лайнеры на гиперзвуковые скорости
Только представьте, как изменился бы мир авиаперевозок с появлением лайнера, способного преодолеть без посадки 20 тысяч километров с крейсерской скоростью в 5 скоростей звука. Любой пассажир с радостью затратил бы всего 4 часа (даже с учётом взлёта, разгона и посадки) на полёт через половину земного
... >>>далее>>>
Летучие мыши
Ученые из университета Лунда пытаются выяснить, что определяет способность летучих мышей зависать в воздухе, как это делают колибри или насекомые.Современные аэродинамические теории объяснить этого не могут. И, чтобы добраться до истины, команда биологов под руководством Андеша Хеденстрема взялась п
... >>>далее>>>
Автопилот будет более дружественным к человеку
Бортовой компьютер современных авиалайнеров собирает и обрабатывает большое количество данных. Компьютер ошибается очень редко - гораздо чаще встречаются ситуации непонимания пилотом тех подсказок, которые дает компьютер. Иногда такое непонимание приводит к катастрофе. Новая разработка британских уч
... >>>далее>>>
Россия и Индия совместно разработают истребитель пятого поколения
Россия и Индия договорились о подготовке и подписании в ближайшее время межправительственного соглашения о совместной разработке истребителя пятого поколения. Такое решение было принято в среду на прошедшем в Дели заседании российско-индийской межправительственной комиссии по ВТС, сообщает Newsru. В
... >>>далее>>>
Солнечный выброс оторвал комете хвост
Солнечный выброс оторвал комете хвост
Американским астрономам впервые удалось заснять и проанализировать столкновение кометы с выбросом корональной массы Солнца. Выброс смял и оторвал плазменный хвост кометы, сообщает NASA. Когда комета приближается к Солнцу, солнечное излучение испаряет час
... >>>далее>>>
Биоаэрозоли оказались важным источником дождей
Биоаэрозоли оказались важным источником дождей
Американские исследователи установили, что значительную часть аэрозолей, ответственных за образование дождевых капель, составляет биоматериал: бактерии, споры грибов и пыльца. Об этом сообщается в пресс-релизе Национального научного фонда (Natio
... >>>далее>>>
