โครงการอากาศยานประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II

สารบัญ:

โครงการอากาศยานประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II
โครงการอากาศยานประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II

วีดีโอ: โครงการอากาศยานประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II

วีดีโอ: โครงการอากาศยานประเภท
วีดีโอ: 10 เครื่องบินรบที่ยอดเยี่ยมที่สุดในโลก 2023 (EP.1/2) Top 10 most advanced fighter jets in 2023 EP.1 2024, เมษายน
Anonim
ซิคอร์สกี S-69

แม้จะล้มเหลวในการแข่งขันเพื่อสร้างเฮลิคอปเตอร์โจมตีใหม่ที่สามารถพัฒนาความเร็วสูงได้ แต่บริษัท Sikorsky ก็ไม่ได้หยุดค้นคว้าเกี่ยวกับหัวข้อของโรเตอร์คราฟท์ เป้าหมายหลักของการวิจัยใหม่คือการแก้ปัญหาการเคลื่อนที่ของเฮลิคอปเตอร์ด้วยความเร็วสูง ความจริงก็คือเมื่อถึงความเร็วการบินที่แน่นอน ส่วนสุดโต่งของใบพัดจะเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือเสียงเมื่อเทียบกับอากาศที่อยู่นิ่ง ด้วยเหตุนี้ คุณสมบัติของแบริ่งของใบพัดจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งท้ายที่สุดอาจนำไปสู่อุบัติเหตุหรือแม้แต่ภัยพิบัติอันเนื่องมาจากการสูญเสียการยกที่เพียงพอ การทำงานในทิศทางนี้เรียกว่า ABC (Advancing Blade Concept) เมื่อเวลาผ่านไป บริษัทและองค์กรอื่นๆ อีกหลายแห่งได้เข้าร่วมโปรแกรม ABC

ภาพ
ภาพ

ในปี พ.ศ. 2515 โครงการ ABC ได้เข้าสู่ขั้นตอนของการสร้างต้นแบบการบินครั้งแรก ถึงเวลานี้ Sikorsky ได้เสร็จสิ้นการออกแบบเครื่องบินทดลอง S-69 แล้ว เพื่อลดผลที่ตามมาของความเร็วสูงของใบพัดให้สัมพันธ์กับอากาศเมื่อบินด้วยความเร็วแนวนอนมากกว่า 300-350 กิโลเมตรต่อชั่วโมง วิศวกรของ บริษัท ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเป็นต้นฉบับ โรเตอร์คราฟท์รุ่นก่อนซึ่งสร้างขึ้นในประเทศต่าง ๆ ส่วนใหญ่ไม่ได้ติดตั้งสวอชเพลทที่เต็มเปี่ยม เป็นที่เข้าใจกันว่าเครื่องจักรดังกล่าวควรเปลี่ยนระยะพิทช์ของใบมีดทั้งหมดพร้อมกันและในมุมเดียวกัน วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคนี้อธิบายได้จากความเป็นไปได้ที่จะทำให้การออกแบบง่ายขึ้นและมีใบพัดเพิ่มเติมที่ช่วยให้แน่ใจว่าจะบินในแนวนอน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการคำนวณตามทฤษฎีและการเป่าในอุโมงค์ลม พนักงานของ NASA และ Sikorsky ได้ข้อสรุปว่าโครงการดังกล่าวล้าสมัยและขัดขวางความสำเร็จของคุณลักษณะความเร็วสูง เพื่อลดผลที่ตามมาของความเร็วสูงของใบมีด จำเป็นต้องปรับระยะพิทช์รอบใบพัดอย่างต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับความเร็วแนวนอนในปัจจุบันและด้วยเหตุนี้ ธรรมชาติของการไหลรอบใบพัดในส่วนใดส่วนหนึ่งหรือส่วนอื่น ของดิสก์ที่กวาด ดังนั้น S-69 จึงมีแถบสวอชเพลทที่สามารถปรับได้ทั้งระยะพิทช์ทั่วไปของโรเตอร์หลักและไซคลิก

โรเตอร์คราฟต์ก่อนหน้าจาก "Sikorsky" - S-66 - มีระบบที่ซับซ้อนในการหมุนใบพัดหางซึ่งเมื่อบิน "ในเฮลิคอปเตอร์" ชดเชยโมเมนต์ปฏิกิริยาของโรเตอร์หลักและในระหว่างการเคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูงในแนวนอนได้ผลักรถ ซึ่งไปข้างหน้า. หลังจากการพิจารณาอย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้ว พบว่าโครงการดังกล่าวซับซ้อนเกินไปและเป็นผลให้ไม่มีท่าทีว่าจะดี นอกจากนี้ เพื่อให้การส่งกำลังง่ายขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้า จึงตัดสินใจติดตั้ง S-69 ใหม่ด้วยเทอร์โบเจ็ทสองตัวสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวนอน ในเวลาเดียวกัน ใบพัดหางก็ถูกถอดออกจากการออกแบบ และส่วนรองรับ "เพิ่มเป็นสองเท่า" เป็นผลให้ S-69 กลายเป็นเฮลิคอปเตอร์แบบสนที่คุ้นเคยพร้อมเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทติดตั้งที่ด้านข้าง ดังนั้น เครื่องยนต์เพลาลูกเบี้ยว Pratt & Whitney Canada PT6T-3 หนึ่งเครื่องที่มีความจุสูงถึงหนึ่งและครึ่งพันแรงม้าจึงติดตั้งอยู่ภายในลำตัวเครื่องบินที่เพรียวบาง ซึ่งปรับให้เข้ากับความเร็วในการบินสูง ผ่านกระปุกเกียร์ เขาตั้งโรเตอร์ทั้งสองให้เคลื่อนที่ ใบพัดสามใบมีระยะห่างในแนวตั้งห่างกัน 762 มม. (30 นิ้ว) โดยมีแฟริ่งอยู่ตรงกลางที่ด้านข้างของลำตัวเครื่องบิน มีการติดตั้งหัวเก๋งเครื่องยนต์สองเครื่องที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท Pratt & Whitney J60-P-3A ที่มีแรงขับ 1350 กก.

โรเตอร์คราฟต์ S-69 รุ่นทดลองนั้นค่อนข้างเล็ก ลำตัวยาว 12.4 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดน้อยกว่า 11 เมตรเล็กน้อย และสูงรวมเพียง 4 เมตร เป็นที่น่าสังเกตว่า S-69 ในแง่ของอากาศพลศาสตร์นั้นแตกต่างอย่างมากจากโรเตอร์คราฟต์อื่นๆ: ตัวกันโคลงหางเป็นระนาบเดียวที่มีลูกปืน ใบพัดที่มีประสิทธิภาพซึ่งได้รับการออกแบบตามแนวคิด ABC ไม่ต้องการการขนถ่ายโดยใช้ปีกเพิ่มเติม ด้วยเหตุนี้ เครื่องบินที่สร้างเสร็จแล้วจึงเป็นเฮลิคอปเตอร์แบบธรรมดาที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตเพิ่มเติมติดตั้งอยู่ นอกจากนี้การขาดบังโคลนช่วยให้สามารถลดน้ำหนักได้ น้ำหนักบินขึ้นสูงสุดของ S-69 คือห้าตัน

ต้นแบบ S-69 ลำแรกออกบินเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2516 ยานโรเตอร์แสดงความสามารถในการควบคุมที่ดีในการโฮเวอร์และการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำโดยไม่ต้องใช้เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท เที่ยวบินแรกในระหว่างที่มีการตรวจสอบการทำงานของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท สิ้นสุดลงด้วยอุบัติเหตุ น้อยกว่าหนึ่งเดือนหลังจากเที่ยวบินแรก - ในวันที่ 24 สิงหาคม S-69 ที่มีประสบการณ์ตก โครงและผิวหนังของโรเตอร์คราฟต์ได้รับการฟื้นฟูในไม่ช้า แต่ก็ไม่มีการพูดถึงเที่ยวบินอีกต่อไป ไม่กี่ปีต่อมา ในระยะต่อไปของโปรแกรม ABC ต้นแบบแรกถูกใช้เป็นแบบจำลองการล้างข้อมูลขนาดเต็ม

เที่ยวบินของต้นแบบที่สองเริ่มขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2518 จากผลการสอบสวนอุบัติเหตุของเครื่องบินต้นแบบลำแรก โครงการทดสอบการบินมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ จนถึงปีที่ 77 มีนาคม ต้นแบบที่สองไม่เพียงบิน "ในเฮลิคอปเตอร์" เท่านั้น แต่ยังไม่ได้ติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท แต่เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการทดสอบแรก ยานโรเตอร์ที่ "ไม่สมบูรณ์" จะรับน้ำหนักตามที่ต้องการ ด้วยความช่วยเหลือของใบพัดหลักเพียงอย่างเดียว S-69 ในการบินโดยไม่มีเครื่องยนต์ turbojet สามารถเข้าถึงความเร็ว 296 กิโลเมตรต่อชั่วโมง การเร่งความเร็วเพิ่มเติมนั้นไม่ปลอดภัย และยิ่งไปกว่านั้น มันไม่มีความจำเป็นเนื่องจากมีโรงไฟฟ้าแยกต่างหากเพื่อสร้างแรงขับในแนวนอน ในตอนท้ายของอายุเจ็ดสิบ มีการสร้างสถิติความเร็วใหม่: ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ turbojet ต้นแบบที่สอง S-69 เร่งความเร็วเป็น 488 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเวลาเดียวกันความเร็วของโรเตอร์คราฟท์ไม่ถึง 200 กม. / ชม. ซึ่งเกิดจากการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่สูงของเครื่องยนต์ที่ทำงานพร้อมกันสามตัว

ภาพ
ภาพ

ประโยชน์ของระบบ ABC นั้นชัดเจน ในเวลาเดียวกัน การทดสอบช่วยเผยให้เห็นข้อบกพร่องในการออกแบบหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระหว่างเที่ยวบินทดสอบ การวิพากษ์วิจารณ์มากมายเกิดจากการสั่นสะเทือนของโครงสร้างที่เกิดขึ้นที่ความเร็วสูง จากการศึกษาปัญหาพบว่า เพื่อขจัดการสั่นสะเทือนนี้ จำเป็นต้องปรับแต่งใบพัดอย่างละเอียด รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในการออกแบบโรเตอร์คราฟต์ทั้งหมด ในตอนท้ายของยุคเจ็ดสิบ งานเริ่มต้นในการสร้างโรเตอร์คราฟต์ S-69B ที่ได้รับการปรับปรุง ตัวเลือกแรกจะเพิ่มตัวอักษร "A" ลงในชื่อ

ต้นแบบที่สองของโรเตอร์คราฟต์ถูกแปลงเป็น S-69B ในระหว่างการดัดแปลง เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพถูกถอดออกจากเครื่องยนต์ มีการติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบชาฟท์ General Electric T700 ใหม่จำนวน 1,500 แรงม้า ไว้ด้วย แต่ละโรเตอร์ใหม่พร้อมใบมีดใหม่และเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้น และยังออกแบบระบบส่งกำลังใหม่อย่างจริงจัง โรเตอร์คราฟต์ได้รับชุดเกียร์โรเตอร์หลักที่อัปเดตแล้ว นอกจากนี้ยังมีการนำเพลาแยกเข้าไปในชุดเกียร์ซึ่งเข้าไปในลำตัวส่วนท้าย ใบพัดแบบผลักถูกวางไว้ที่นั่นในแฟริ่งวงแหวน ด้วยใบพัดดันแบบใหม่ S-69B จึงสามารถเข้าใกล้ขีดจำกัดความเร็วที่ 500 กม. / ชม. ได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม สาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบก็คือการปรับปรุงการออกแบบและการพัฒนาแนวคิด ABC เวอร์ชันใหม่ เนื่องจากโรเตอร์ใหม่ การสั่นสะเทือนระหว่างการบินด้วยความเร็วที่แน่นอนจึงหายไปโดยสิ้นเชิง และที่อื่นๆ ก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ในปี 1982 การทดสอบโรเตอร์คราฟ S-69B ทั้งหมดเสร็จสิ้นลงSikorsky, NASA และคนอื่นๆ ได้รับข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็น และต้นแบบการบินที่เหลืออยู่ถูกส่งไปยังพิพิธภัณฑ์การบิน Fort Rucker ต้นแบบแรกซึ่งได้รับความเสียหายระหว่างการทดสอบและใช้เป็นแบบจำลองการล้างข้อมูลถูกเก็บไว้ที่ศูนย์วิจัยเอมส์ (NASA) การพัฒนาที่ได้รับระหว่างการสร้างและทดสอบโรเตอร์คราฟต์ S-69 ถูกนำมาใช้ในโครงการใหม่เพื่อจุดประสงค์ที่คล้ายคลึงกันในภายหลัง

ซิคอร์สกี X2

หลังจากปิดโครงการ S-69 ต้องใช้เวลาหลายปีในการวิจัยเพิ่มเติมในหัวข้อ ABC และในช่วงครึ่งหลังของยุค 2000 เท่านั้น การพัฒนาทั้งเก่าและใหม่ได้มาถึงขั้นตอนของการสร้างโรเตอร์คราฟต์ใหม่ โครงการ Sikorsky X2 ค่อนข้างคล้ายกับโรเตอร์คราฟต์ก่อนหน้าของบริษัทเดียวกัน แต่ความคล้ายคลึงกันสิ้นสุดลงในรายละเอียดบางประการของลักษณะที่ปรากฏ ในการสร้างโรเตอร์คราฟต์ใหม่ วิศวกรของบริษัท Sikorsky เริ่มต้นจากลักษณะทางเทคนิคของ S-69B ด้วยเหตุผลนี้ X2 จึงได้รับโรเตอร์หลักแบบโคแอกเซียล ลำตัวเครื่องบินที่ "ถูกบีบ" และโรเตอร์โรเตอร์ในส่วนท้าย

เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อสร้างโรเตอร์คราฟต์ใหม่ ได้มีการตัดสินใจทำให้มีขนาดเล็กกว่า S-69 เล็กน้อย เหตุผลในการตัดสินใจครั้งนี้คือความจำเป็นในการพัฒนาเทคโนโลยีโดยไม่ต้องใช้การตัดสินใจที่ซับซ้อนใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องร่อน ส่งผลให้โรเตอร์ X2 มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสิบเมตร และน้ำหนักการขึ้นเครื่องสูงสุดไม่เกิน 3600 กิโลกรัม โรเตอร์คราฟต์รุ่นใหม่นี้ใช้เครื่องยนต์แบบเทอร์โบชาฟท์ LHTEC T800-LHT-801 ที่มีกำลังขับสูงถึง 1800 แรงม้า ด้วยน้ำหนักที่เบาเช่นนี้ ผ่านเกียร์เดิม แรงบิดจะกระจายไปยังโรเตอร์หลักสี่ใบมีดสองตัวและตัวดันท้าย (หกใบพัด) X2 เป็นโรเตอร์คราฟต์เครื่องแรกของโลกที่ติดตั้งระบบควบคุมแบบ Fly-by-Wire ด้วยการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าว การควบคุมเครื่องจักรจึงง่ายขึ้นอย่างมาก หลังจากการศึกษาเบื้องต้นและการปรับระบบควบคุมแล้ว ระบบอัตโนมัติจะเข้าควบคุมงานการรักษาเสถียรภาพของเที่ยวบินส่วนใหญ่ นักบินจะต้องออกคำสั่งที่เหมาะสมและตรวจสอบสถานะของระบบเท่านั้น

ภาพ
ภาพ

ความก้าวหน้าล่าสุดในโปรแกรม ABC ร่วมกับระบบควบคุมแบบ fly-by-wire ได้ลดการสั่นสะเทือนลงอย่างมาก รวมถึงเมื่อบินด้วยความเร็วสูง ในแง่ของอากาศพลศาสตร์ X2 มีแฟริ่งศูนย์กลางใบพัดรูปไข่ เพลาระหว่างสกรูไม่ได้ปิดบัง แต่อย่างใดซึ่งได้รับการชดเชยโดยตำแหน่งที่ถูกต้องของแท่งและส่วนอื่น ๆ ในเวลาเดียวกัน โรเตอร์คราฟต์ได้รับลำตัวที่ยาวซึ่งมีหน้าตัดที่ค่อนข้างเล็ก รูปแบบทั่วไปของลำตัวเครื่องบินได้รับการสืบทอดมาจาก X2 จากเฮลิคอปเตอร์แบบธรรมดา ส่วนหน้ามีห้องนักบินแบบสองที่นั่งพร้อมสถานีนำร่องที่อยู่ติดกัน ในส่วนตรงกลาง ใต้ศูนย์กลางใบพัด เครื่องยนต์และกระปุกเกียร์หลักตั้งอยู่ เพลาโรเตอร์ยื่นขึ้นไปด้านบน และเพลาขับของใบพัดแบบผลักดันไปข้างหลัง ระบบแชสซีที่ใช้มีความน่าสนใจ ตรงกลางลำตัวมีเสาหลักสองเสาที่สามารถหดกลับขณะบินได้ ล้อหางจะหดเข้าไปในกระดูกงูซึ่งอยู่ใต้ลำตัวส่วนท้าย นอกจากกระดูกงูนี้แล้ว ชุดประกอบหาง X2 ยังประกอบด้วยตัวกันโคลงและแหวนรองปลายอีกสองตัว ด้านข้างลำตัวไม่มีปีก

เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2550 โครงการทดสอบสี่ขั้นตอนเริ่มต้นด้วยการบินครึ่งชั่วโมง เช่นเดียวกับยานโรเตอร์อื่นๆ X2 เริ่มบินได้เหมือนเฮลิคอปเตอร์ ในระหว่างเที่ยวบินดังกล่าว ได้มีการตรวจสอบลักษณะทั่วไปของเครื่อง ในเวลาเดียวกัน ซึ่งแตกต่างจาก S-69 เดียวกัน นักบินไม่สามารถปิดตัวขับเคลื่อนแรงขับในแนวนอน: ใบพัดหางถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนระดับเสียงของมัน โซลูชันทางเทคนิคนี้จัดทำขึ้นเพื่อลดความซับซ้อนของการออกแบบระบบส่งกำลัง โดยไม่ได้ติดตั้งคลัตช์คลัป อย่างไรก็ตาม แม้จะไม่มีโรเตอร์ผลักหางที่ปลดออกได้ X2 ก็แสดงคุณลักษณะที่ดีที่มีอยู่ในเฮลิคอปเตอร์ เริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2010 รายงานเริ่มมาถึงว่า X2 rotorcraft มีความเร็วเป็นประวัติการณ์ ตอนแรกรถใหม่ถึง 335 กม. / ชม. ในเดือนกันยายนปีเดียวกัน นักบิน K. Bredenbeck เร่ง X2 เป็นความเร็ว 480 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งน้อยกว่า S-69 เล็กน้อย แต่สูงกว่าความเร็วสูงสุดของเฮลิคอปเตอร์ที่มีอยู่อย่างมีนัยสำคัญ

ภาพ
ภาพ

ในช่วงกลางเดือนกรกฎาคม 2554 มีการประกาศอย่างเป็นทางการว่าโครงการ X2 เสร็จสมบูรณ์ สำหรับ 23 เที่ยวบินที่มีระยะเวลารวมประมาณ 22 ชั่วโมง มีการรวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับการทำงานของระบบทั้งหมดของโรเตอร์คราฟต์ รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์แอโรไดนามิกด้วย แม้จะมีโปรแกรมการทดสอบการบินที่ค่อนข้างเล็ก แต่อุปกรณ์ควบคุมและบันทึกของเครื่องบินทดลองทำให้สามารถลดเวลาที่ต้องใช้ในการรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดได้อย่างมาก โรเตอร์คราฟต์ Sikorsky X2 ซึ่งเดิมเป็นห้องปฏิบัติการบินได้ ในที่สุดก็กลายเป็นพื้นฐานสำหรับโครงการใหม่ของบริษัทเดียวกัน ซึ่งมีแนวโน้มในทางปฏิบัติอยู่แล้ว

ยูโรคอปเตอร์ X3

ในปี 2010 ความกังวลของยุโรป Eurocopter ได้ประกาศโครงการโรเตอร์คราฟต์ซึ่งมีจุดประสงค์ในการทดลอง ระหว่างโครงการ X3 (ชื่ออื่นคือ X3 และ X-Cube) มีการวางแผนที่จะทดสอบแนวคิดของตนเองในการเร่งเครื่องบินด้วยโรเตอร์หลักด้วยความเร็วสูง สิ่งที่น่าสนใจคือการปรากฏตัวของโครงการ X3 ซึ่งแทบไม่รู้สึกถึงอิทธิพลของโปรแกรมอเมริกันและโซเวียต อันที่จริง Eurocopter X3 เป็นเฮลิคอปเตอร์ที่ได้รับการดัดแปลงอย่างเป็นธรรมจากการออกแบบที่คลาสสิก

โรเตอร์คราฟต์ใหม่นี้ใช้เฮลิคอปเตอร์เอนกประสงค์ Eurocopter EC155 การออกแบบที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีของเครื่องนี้ทำให้สามารถออกแบบ X3 และแปลง EC155 อนุกรมเป็นได้ในเวลาที่สั้นที่สุด ในระหว่างการดัดแปลง เครื่องยนต์ดั้งเดิมของเฮลิคอปเตอร์ถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์โรลส์-รอยซ์ เทอร์โบเมก้า อาร์ทีเอ็ม322 เทอร์โบชาฟท์ 2 เครื่องที่มีความจุ 2,270 แรงม้า มอเตอร์ส่งแรงบิดไปยังกระปุกเกียร์ดั้งเดิมซึ่งกระจายไปยังตัวขับด้วยสกรูสามตัว เพลาขับของโรเตอร์หลักพร้อมคลัตช์แยกส่วนจะสูงขึ้น เพลาอีกสองอันแยกออกไปทางด้านข้าง และเคลื่อนใบพัดห้าใบสองใบให้เคลื่อนที่ วางบน nacelles พิเศษที่ด้านข้างของส่วนตรงกลางของลำตัวเครื่องบิน เรือกอนโดลาเหล่านี้ติดตั้งอยู่บนปีกขนาดเล็ก X3 ไม่ได้ติดตั้งโรเตอร์หางในช่องวงแหวนซึ่งแตกต่างจาก EC155 รุ่นดั้งเดิม ซึ่งนำไปสู่การถอดกลไกขับเคลื่อนที่เกี่ยวข้องออกจากการออกแบบ เนื่องจากไม่มีโรเตอร์หาง ช่วงเวลาปฏิกิริยาจึงถูกจับคู่กับไดรฟ์โรเตอร์หลักที่เปิดอยู่โดยใช้หนึ่งในใบพัดที่ดึงออกมา

ภาพ
ภาพ
ภาพ
ภาพ

การถอดโรเตอร์ท้ายด้วยตัวขับออกจากการออกแบบในแง่ของน้ำหนักได้รับการชดเชยด้วยตัวกันโคลงใหม่ที่มีแหวนรองกระดูกงูสองตัวและชุดใบพัดแบบดึง ด้วยเหตุนี้ น้ำหนักขึ้นเครื่องของ X3 จึงยังคงเท่าเดิมโดยประมาณ EC155 ด้วยโหลดเชื้อเพลิงและเครื่องมือวัดสูงสุด X3 มีน้ำหนักไม่เกิน 4900-5000 กิโลกรัม ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงในระบบใบพัดส่งผลกระทบต่อเพดานการบิน - ในระหว่างการทดสอบ สามารถปีนขึ้นไปได้เพียง 3800 เมตรเท่านั้น

เมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2553 การทดสอบต้นแบบโรเตอร์คราฟต์ X3 เริ่มต้นขึ้น ตรงกันข้ามกับลักษณะทั่วไปของโครงสร้าง การทดสอบกลายเป็นคล้ายกับวิธีการทดสอบโรเตอร์คราฟของโซเวียตและอเมริกา ขั้นแรก นักบินทดสอบได้ทดสอบความสามารถในการบินขึ้นและลงของเครื่องบินในแนวตั้ง ตลอดจนความคล่องแคล่วและความเสถียรในการบินด้วยเฮลิคอปเตอร์ เดือนถัดไปถูกใช้ไปกับการกำจัดปัญหาที่ค้นพบและเพิ่มความเร็วในการบินโดยที่ตัวขับโรเตอร์หลักถูกปิดและชุดดึงเปิดขึ้น เมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2011 ต้นแบบ X3 ได้สร้าง "สถิติส่วนตัว": เป็นเวลาหลายนาทีที่มันรักษาความเร็วไว้ประมาณ 430 กิโลเมตรต่อชั่วโมงอย่างมั่นใจ ในปีครึ่งหน้าไม่มีข่าวเกี่ยวกับการพิชิตเครื่องหมายความเร็วใหม่ แต่ดูเหมือนว่าจะเป็นเพราะความจำเป็นในการค้นหาโหมดการบินที่เหมาะสมที่สุด การทดสอบโรเตอร์คราฟท์ Eucopter X3 ยังคงดำเนินต่อไป คาดว่าจะมีรูปลักษณ์ของเครื่องบินลำแรกที่อิงจากมันซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานจริงในวงกว้าง คาดว่าจะมีขึ้นหลังจากปี 2020

Sikorsky S-97 Raider

ในช่วงเวลาที่ผู้ผลิตเครื่องบินในยุโรปได้ทำการทดสอบโรเตอร์คราฟท์ X3 อย่างเต็มรูปแบบแล้ว พนักงานของ Sikorsky ยังคงทำการวิจัยในหัวข้อ ABC ต่อไป เพื่อสร้างโรเตอร์คราฟต์ใหม่ที่สามารถใช้ได้ในสภาพจริง ในเดือนตุลาคม 2010 โครงการ S-97 Raider ได้รับการประกาศอย่างเป็นทางการ ก่อนที่การพัฒนาของโรเตอร์คราฟต์ใหม่จะเริ่มต้นขึ้น แนวคิด ABC มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย จากผลการวิจัยในหลักสูตร X2 ปรากฎว่าเพื่อรักษาประสิทธิภาพของโรเตอร์ในอากาศด้วยความเร็วสูง ไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนระดับเสียงรอบของโรเตอร์หลักเท่านั้น แต่ยังทำได้ เพื่อทำให้การหมุนช้าลง ด้วยการคำนวณที่ถูกต้องของโรเตอร์หลัก การชะลอตัวจะเปลี่ยนเกณฑ์ความเร็วแนวนอนไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งปัญหาในการยกเริ่มต้นขึ้น การคำนวณแสดงให้เห็นว่าโรเตอร์ยังคงรักษาแรงยกที่จำเป็นของโรเตอร์หลักไว้แม้ว่าจะชะลอตัวลง 20% นี่เป็นแนวคิดที่ Sikorsky ตัดสินใจทำการทดสอบในระหว่างการวิจัยเพิ่มเติมและการทดสอบภาคปฏิบัติ

ภาพ
ภาพ
ภาพ
ภาพ

รูปภาพ

โรเตอร์คราฟท์ S-97 ที่เหลือนั้นส่วนใหญ่คล้ายกับ X2 รุ่นก่อน ตามข้อมูลที่มีอยู่ในขณะนี้ เครื่องใหม่จะมีขนาดค่อนข้างเล็ก: ความยาวไม่เกิน 11 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์จะอยู่ที่ประมาณสิบ แนวคิดทั่วไปของการจัดวางสกรูยังคงเดิม ดังนั้น S-97 Raider จะติดตั้งโรเตอร์หลักโคแอกเซียลสองตัว โดยมีดุมปิดอย่างระมัดระวังโดยแฟริ่ง ด้านหลังของลำตัวเครื่องบินจะมีใบพัดแบบผลักห้าใบ ในเวลาเดียวกัน ในภาพวาดแรกๆ ของรูปลักษณ์ที่ถูกกล่าวหาของโรเตอร์คราฟต์ที่มีแนวโน้มว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของลำตัวและการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบของหน่วยหางนั้นสังเกตเห็นได้ชัดเจน

จนกว่าจะถึงเวลาหนึ่ง การปรากฏตัวของ "ผู้บุกรุก" สามารถตัดสินได้จากข้อมูลที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันซึ่งกลายเป็นสมบัติของสาธารณะรวมถึงภาพวาดบางส่วนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ก่อนที่รายละเอียดทางเทคนิคของโครงการจะปรากฎ เป็นที่รู้กันว่าเขาจะเข้าร่วมในโครงการ AAS (Armed Aerial Scout) ของเพนตากอน ผู้ชนะการแข่งขันในปีต่อๆ ไปจะกลายเป็นเครื่องบินหลักของกองทัพสหรัฐฯ ที่ออกแบบมาเพื่อทำการลาดตระเวนทางอากาศในระยะทางสั้นๆ จากแนวหน้า นอกจากนี้ เพนตากอนต้องการให้หน่วยสอดแนมมีความสามารถ ไม่เพียงแต่ระบุเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังต้องการโจมตีด้วยตัวของพวกเขาเองด้วย ยังไม่ได้ประกาศองค์ประกอบที่แน่นอนของอาวุธที่จำเป็น แต่จากภาพวาดที่ให้ไว้ของ S-97 ที่มีแนวโน้มว่าจะสามารถสรุปได้คร่าวๆ บนปีกขนาดเล็กที่ด้านข้างของลำตัว สามารถติดตั้งสองช่วงตึกพร้อมอาวุธได้ น่าจะเป็นบล็อกของขีปนาวุธไร้สารตะกั่วหรืออาวุธนำวิถีต่อต้านรถถัง นอกจากนี้ แหล่งข่าวจำนวนหนึ่งกล่าวถึงความเป็นไปได้ในการติดตั้งป้อมปืนแบบเคลื่อนย้ายได้ด้วยปืนกลหนัก Browning M2HB บนโรเตอร์คราฟต์

ที่งาน EAA AirVenture Oshkosh ในปีนี้ Sikorsky ได้นำเสนอเครื่องบินขับไล่ S-97 รุ่นเต็มขนาดต่อสาธารณชนเป็นครั้งแรก หุ่นจำลองนี้ ยกเว้นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ สองสามแบบ จำลองลักษณะที่ปรากฏของเครื่องบินที่แสดงในภาพวาดก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ ในปีนี้ ข้อมูลทางเทคนิคโดยประมาณของเครื่องได้รับการชี้แจง ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันดีว่าต้นแบบแรกของ S-97 จะติดตั้งเครื่องยนต์ turboshaft ของตระกูล General Electric T700 อย่างไรก็ตาม ในอนาคต ต้นแบบต่อไปนี้และต่อจากโรเตอร์คราฟต์แบบอนุกรม จะได้รับเครื่องยนต์ใหม่ ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาภายใต้โปรแกรม AATE ด้วยเครื่องยนต์ S-97 รุ่นใหม่ที่มีน้ำหนักบินขึ้นประมาณ 5 ตัน จะสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 440-450 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในกรณีนี้ระยะการบินจะเกิน 500 กิโลเมตร

เลย์เอาต์ของโรเตอร์คราฟต์ใหม่ทำให้เกิดคำถามขึ้น เครื่องยนต์ turboshaft ต้องการช่องอากาศเข้าแยกต่างหาก S-97 มีสองรูเหล่านี้ นอกจากนี้ ทั้งคู่ยังตั้งอยู่ตรงกลางลำตัวใกล้กับหางมากขึ้น ความจริงข้อนี้และรูปทรงของลำตัวเครื่องบินอาจบ่งบอกถึงตำแหน่งของเครื่องยนต์ในส่วนท้ายของยานโรเตอร์อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ยังไม่ชัดเจนว่าเพลาขับของใบพัดหลักและใบพัดดันถูกแยกออกจากกันอย่างไร องค์ประกอบอื่น ๆ ของรูปลักษณ์ของ S-97 ที่มีแนวโน้มจะเข้าใจได้ง่ายและบ่งบอกถึงความตั้งใจของผู้เขียนโครงการเพื่อให้มีความเร็วในการบินสูง เหนือสิ่งอื่นใด ลำตัวของรูปทรงหยดน้ำที่ยาวขึ้นและแฟริ่งที่เรียบร้อยสำหรับศูนย์กลางโรเตอร์หลักสามารถสังเกตได้

ภาพ
ภาพ
ภาพ
ภาพ

สิ่งที่น่าสนใจก็คืออุปกรณ์ภายในของโรเตอร์คราฟท์ ภาพถ่ายที่มีอยู่ของรุ่น S-97 แสดงอุปกรณ์ห้องนักบิน ด้วยกระจกบังลมขนาดใหญ่ นักบินทั้งสองจึงมีมุมมองที่ดีทั้งด้านหน้าและด้านล่าง บนแดชบอร์ดของโรเตอร์คราฟต์มีจอแสดงผลแบบมัลติฟังก์ชั่นสองสีและแผงบางปุ่มพร้อมปุ่ม อาจเป็นไปได้ว่าองค์ประกอบของอุปกรณ์ห้องนักบินสามารถขยายได้โดยแผงควบคุมอื่น ๆ ที่ตั้งอยู่บนเพดานหรือระหว่างที่นั่งของนักบิน นักออกแบบของ บริษัท Sikorsky ได้แก้ปัญหาการจัดวางตัวควบคุมด้วยวิธีที่น่าสนใจ สำหรับรุ่น S-97 ดังที่คุณเห็นในภาพ คันเหยียบหายไปโดยสิ้นเชิง และที่วางเท้าขนาดเล็กอยู่ในที่ เห็นได้ชัดว่าการควบคุมการบินมีแผนจะดำเนินการโดยใช้มือจับสองอันบนที่วางแขนของที่นั่งนักบิน เป็นไปได้มากว่าแท่งด้านขวาจะควบคุมระยะพิทช์แบบวนรอบของโรเตอร์หลัก ในขณะที่ด้านซ้ายมีหน้าที่รับผิดชอบสำหรับระยะพิทช์โดยรวมและกำลังของเครื่องยนต์ ยังไม่ชัดเจนว่ามีการวางแผนที่จะควบคุมความเร็วของเที่ยวบินอย่างไร จากข้อเท็จจริงที่ว่ามีการนำเสนอเพียงแบบจำลองเท่านั้น มีเหตุผลทุกประการที่จะถือว่ามีการเปลี่ยนแปลงซ้ำๆ ในองค์ประกอบของอุปกรณ์ส่วนควบคุม ซึ่งรวมถึงการควบคุมด้วย

ด้านหลังห้องนักบินมีปริมาตรสำหรับบรรทุกผู้โดยสารหรือสินค้า บนแบบจำลองในห้องนักบินนี้ มีการติดตั้งที่นั่งสำหรับลงจอดสามที่นั่งและกล่องโลหะบางกล่อง ซึ่งน่าจะรองรับสินค้าขนาดเล็กได้ ผู้โดยสารและห้องเก็บสัมภาระสามารถเข้าถึงได้ผ่านประตูบานเลื่อนสองบานที่ด้านข้างลำตัว บางที ในอนาคต เครื่องยนต์ใหม่หรือโซลูชันทางเทคนิคอื่น ๆ จะทำให้สามารถเพิ่มปริมาตรของห้องเก็บสัมภาระและผู้โดยสารได้ ตัวอย่างเช่น ติดตั้งที่นั่งเพิ่มเติมสำหรับทหารในนั้น นอกจากนี้ จากประสบการณ์ของเฮลิคอปเตอร์เอนกประสงค์ที่มีความสามารถในการบรรทุกระดับเดียวกัน ห้องนักบินด้านหลังสามารถติดตั้งอุปกรณ์สำหรับติดอาวุธใดๆ สำหรับการยิงไปที่เป้าหมายภาคพื้นดิน

โปรดทราบว่ามีการแสดงเฉพาะแบบจำลองที่ AirVenture Oshkosh เที่ยวบินแรกของโรเตอร์คราฟต์ต้นแบบ S-97 Raider มีกำหนดในปี 2014 ดังนั้นการออกแบบและอุปกรณ์บางอย่างอาจมีการเปลี่ยนแปลง สำหรับบันทึกความเร็ว จะปรากฏในภายหลัง ประมาณปลายปี 2014 หรือแม้แต่ในปี 2015

โครงการรัสเซียที่มีแนวโน้ม

ในประเทศของเรา JSC Kamov มีบทบาทมากที่สุดในเรื่องของโรเตอร์คราฟต์ โครงการ Ka-92 ของเขาในปัจจุบันมีโอกาสมากที่สุด เครื่องบินโรเตอร์เอนกประสงค์นี้เป็นเฮลิคอปเตอร์ดัดแปลงที่มีรูปแบบโรเตอร์โคแอกเซียลและใบพัดดันโคแอกเซียล ตามการคำนวณเบื้องต้น เครื่องยนต์ turboshaft สองเครื่อง (ไม่ได้ประกาศกำลังโดยประมาณ) จะสามารถเร่งรถให้มีความเร็วประมาณ 500 กม. / ชม. ด้วยความเร็วดังกล่าว โรเตอร์คราฟต์ Ka-92 จะสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้มากถึง 30 คนในระยะทางประมาณ 1,400 กิโลเมตร โครงการ Ka-92 มีลักษณะคล้ายกับ Fairey Rotodyne ของอังกฤษในวัตถุประสงค์: มันควรจะเป็นยานพาหนะปีกหมุนที่มีข้อกำหนดต่ำสำหรับขนาดของพื้นที่บินขึ้นและลงจอด ในขณะเดียวกันก็ต้องมีข้อมูลการบินที่สามารถแข่งขันกับเครื่องบินโดยสารระยะสั้นได้

ภาพ
ภาพ

อีกโครงการหนึ่งของ Kamov คือ Ka-90 นั้นไม่มีเป้าหมายในทางปฏิบัติที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้ และที่จริงแล้วเป็นงานทดลอง แนวคิดที่นำเสนอในปี 2008 สามารถช่วยเครื่องบินปีกหมุนได้ไม่เพียงแต่เร่งความเร็วได้ถึง 450-500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่ยังไปถึงบาร์ที่ 700-800 กม. / ชม. ในการทำเช่นนี้ ขอเสนอให้สร้างแรงขับในแนวนอนด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต ตลอดจนเปลี่ยนการออกแบบใบพัดและดุมล้อตามโครงการ Ka-90 ใบพัดหลักสองใบควรมีความกว้างค่อนข้างใหญ่และมีความหนาน้อย โรเตอร์คราฟต์ดังกล่าวจะออกบินในแนวตั้งหรือบินขึ้นเล็กน้อย จากนั้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท มันเร่งความเร็วได้ถึงประมาณ 400 กม. / ชม. หลังจากไปถึงความเร็วนี้แล้ว โรเตอร์คราฟต์จะหยุดโรเตอร์หลักและแก้ไขให้อยู่ในตำแหน่งตั้งฉากกับการไหล ใบพัดตอนนี้ทำหน้าที่เป็นปีก ด้วยการเร่งความเร็วที่มากขึ้น กลไกพิเศษในศูนย์กลางของโรเตอร์หลักจะค่อยๆ เพิ่มการกวาดของ "ปีก" ดังกล่าว จนกระทั่งใบพัดพับตามลำตัว เป็นที่น่าสนใจว่าในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์ "วันที่ 6" (2000 กำกับโดย R. Spottiswood) เครื่องบินปรากฏขึ้นด้วยวิธีการผสมผสานคุณสมบัติที่ดีที่สุดของเครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์อย่างแม่นยำ ในเวลาเดียวกัน Whispercraft จากภาพยนตร์เรื่องนี้ไม่ได้พับใบมีดทั้งหมดและทำการบินด้วยความเร็วสูงในรูปแบบ "ปีก" แบบกวาด โอกาสของ Ka-90 นั้นไม่ชัดเจนนัก แม้ว่างานในโครงการนี้จะยังดำเนินต่อไป แต่ก็ไม่ได้รับข้อมูลใหม่มาหลายปีแล้ว บางทีอาจกล้าหาญเกินไปและจนกระทั่งถึงเวลาหนึ่ง โครงการที่ไร้ประโยชน์ก็ถูกแช่แข็งอย่างที่พวกเขาพูด จนกว่าจะถึงเวลาที่ดีกว่า

โครงการเครื่องบินประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II
โครงการเครื่องบินประเภท "rotorcraft" ส่วนที่II

ควบคู่ไปกับ Ka-92 และ Ka-90 MKZ เหล่านั้น มล. Mila นำเสนอโครงการของเขาเองที่เป็นของเทคโนโลยีระดับเดียวกัน โครงการ Mi-X1 เกี่ยวข้องกับการสร้างโรเตอร์คราฟต์เอนกประสงค์ที่มีน้ำหนักบินขึ้น 10-12 ตัน เครื่องบินซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์ VK-2500 สองเครื่อง จะต้องบรรทุกผู้โดยสารได้มากถึง 25 คน หรือบรรทุกสินค้าสูงสุดสี่ตัน เป้าหมายของโครงการคือการบรรลุความเร็วการบินอย่างน้อย 450-470 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในทางกลับกันตัวบ่งชี้ความเร็วสูงสุดจะต้องเกิน 500 กม. / ชม. ระยะการบินออกแบบ 1,500 กิโลเมตร เครื่องบินโรเตอร์ Mi-X1 ส่วนใหญ่คล้ายกับ Ka-92 แต่มีโรเตอร์หลักเพียงตัวเดียว ปัญหาหลักของโครงการคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลที่ถูกต้องรอบใบพัด เพื่อแก้ไขปัญหานี้ การวิจัยและออกแบบเกี่ยวกับการปราบปรามแผงกั้นการไหลบนใบมีดถอยได้เริ่มขึ้นในเวลาที่เหมาะสม การเป่าในอุโมงค์ลม การคำนวณเชิงทฤษฎี และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ เกี่ยวกับโครงการ Mi-X1 นั้นค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้นแม้ในปี 2008 การบินครั้งแรกของต้นแบบของโรเตอร์คราฟต์ใหม่ก็มาจากปี 2014-15

แนะนำ: