Футуристические технологии изменяют форму и содержание вертолетов

Технологии

На протяжении всей истории вертолетостроения остаются нерешенными две проблемы: низкая скорость машин, а также чрезвычайно высокие затраты как на разработки, так и на повседневную эксплуатацию вертолетов. Известны примеры, когда на создание одной только модели (конвертоплан V-22 Osprey для вооруженных сил США) ушло 30 лет и было потрачено $35,6 млрд! А если говорить об эксплуатации, то расходы на содержание машины среднего класса могут достигать $1,5 млн в год. Что касается скоростей, то они невысоки: скорость самого быстрого серийного гражданского вертолета в мире AW139 немногим больше 300 км/ч. Вертолетостроители стремятся сломать стереотипы, и хотя разработка новых технологий по-прежнему требует многомиллиардных инвестиций и может длиться не одно десятилетие, в перспективе вертолеты будущего будут соревноваться в скорости с винтовыми самолетами, станут недорогими в эксплуатации и экологичными и будут непохожи на нынешние вертолеты.

Зеленый и быстрый

В Европе, где борьба с загрязнением окружающей среды давно стала трендом и перешла в плоскость коммерции, вертолетостроителям предложили создавать технологии экологичного транспорта в рамках европейской инициативы Clean Sky. Например, компания Airbus Helicopters (известная ранее как Eurocopter и входящая в состав европейского гиганта EADS) тестирует демонстратор перспективного вертолета LifeRCraft (Low Impact Fast & Efficient RotorCraft). Он должен стать недорогим в эксплуатации, а следовательно, будет меньше воздействовать на окружающую среду. В основу концепта LifeRCraft положена экспериментальная модель гибридного летательного аппарата Х3, которая сочетает несущий винт с коротким крылом, на концах которого расположены тянущие винты. Компания тестировала технологию почти все 2000-е годы, изначально позиционировав ее как высокоскоростную. Впервые гибрид установил рекорд скорости в 2010 году, разогнавшись до 472 км/ч. Однако перспективная гибридная машина Х3 оказалась неинтересна военной авиации, которая могла бы стать основным заказчиком разработки. После серии испытаний программа была закрыта в 2013 году, однако отработанные технологии и колоссальные скоростные возможности легли в основу проекта LifeRCraft. В Airbus Helicopters полагают, что высокоскоростной и недорогой в эксплуатации вертолет будет востребован в нефтегазовой отрасли, для поисково-спасательных операций и медицинской эвакуации. Предварительные исследования и эскизное проектирование быстрого и "зеленого" LifeRCraft начнутся в текущем году, первый полет, согласно графику, может состояться в 2019 году.

500 км/ч — реальность!

Американская высокоскоростная технология, известная как Х2 и сочетающая соосную схему несущих винтов для вертикального взлета с толкающим хвостовым винтом для высокоскоростного полета, напротив, нашла признание именно в военном секторе. Компания Sikorsky Aircraft, отрабатывая на демонстраторе революционную технологию Х2, еще в 2008 году побила рекорд вертолетной скорости 30-летней давности — 417 км/ч. В 2014 году Sikorsky представила общественности прототип перспективного высокоскоростного вертолета-разведчика S-97 Raider, в основу которого положена технология X2. Летно-технические характеристики новой модели выше, чем у всех существующих, по таким параметрам, как маневренность, дальность, скорость. S-97 Raider стал наглядным примером грамотного сочетания проверенных концепций и того, что высокие технологии появляются одна из другой, а не возникают на ровном месте.

Перспективный вертолет с полным вооружением будет развивать скорость как минимум 407 км/ч, а без вооружения — до 500 км/ч, скорости, которая сейчас кажется фантастической. Большинство турбовинтовых самолетов летает как раз с этой крейсерской скоростью.

Как и демонстратор X2, вертолет S-97 оборудован электродистанционной системой управления (fly-by-wire), что позволяет сэкономить рабочее пространство за счет полного отказа от механической связи между приборами и исполнительными механизмами. Подобная схема давно применяется в самолетах, однако S-97 станет первым вертолетом, в котором "электрическими" станут все системы управления, а механических дублеров не будет. Технология fly-by-wire применена в том числе для того, чтобы облегчить конструкцию вертолета, этой же задаче отвечают композитные материалы, используемые в фюзеляже.

По словам вертолетостроителя, военные заинтересованы в революционной машине и придумывают для нее боевые задачи. И хотя дата первого полета пока неизвестна, перспективы S-97 Raider вырисовываются все четче: он может стать новой ступенью в вертолетостроении.

Итальянский трансформер

Без преувеличения долгожданным событием стало начало сертификационных испытаний первого коммерческого конвертоплана AW609. Эта удивительная машина — настоящий гибрид вертолета и самолета, чудо инженерной мысли. AW609 буквально нашпигован самыми последними технологиями, в частности системой ЭДСУ, системой спутниковой навигации и "стеклянной" кабиной. Но главная его особенность — поворотные винты, благодаря которым AW609 может взлетать вертикально, как вертолет, а затем "трансформироваться" в самолет и лететь горизонтально. Эта машина способна разогнаться до 509 км/ч и лететь на той же скорости, что и турбовинтовые самолеты. Как ожидается, революционная машина поступит в продажу к концу 2017 года.

Активному продвижению этой машины на мировой рынок могут помешать два фактора. Первый — прохождение сертификационных испытаний. В частности, AW609 должен продемонстрировать способность безопасно приземляться в случае отказа одного или обоих двигателей. Трудность в том, что AW609 должен доказать это и по самолетным, и по вертолетным стандартам. Это включает и авторотацию: благодаря набегающему на винт потоку воздуха вертолет должен уметь безопасно садиться и при выключенном двигателе. Однако AW609 не вертолет и пока не смог выполнить эти сертификационные требования.

Второй фактор — очень высокая цена машины. AW609 базируется на платформе американского военного конвертоплана V-22 Osprey, стоимость разработки которого могла бы разорить маленькую страну. Конвертоплан стоит примерно столько же, сколько бизнес-джет среднего класса,— около $20 млн. Эксплуатационные расходы тоже будут огромными. Кстати, именно непомерно высокие повседневные затраты стали помехой для повсеместного использования военного V-22 Osprey в армии США. Столь внушительные цифры, вероятно, способны отпугнуть от AW609 даже романтиков от авиации, хотя революционное место конвертоплана в истории авиастроения они уже точно окупили.

Анна Назарова

ПОДПИСЬ

За настоящее чудо инженерной мысли — конвертоплан AW609 — придется выложить около $20 млн