A jövőbeli Bell HSVTOL átalakítója
A HSVTOL tiltrotor három változata virtuális repülésben
Augusztus elején a Bell Textron bejelentette a HSVTOL (High-Speed Vertical Take-Off and Landing) projektet, amelynek célja a közös megoldásokon alapuló konvertiplánok egész családjának létrehozása. Az új vonal gépei függőlegesen tudnak majd fel- és leszállni, vízszintes repülésben pedig nagy sebességet fejleszteni. Az ilyen technikai problémák megoldására számos érdekes ötlet és technológia javasolt.
perspektíva koncepció
A HSVTOL koncepcióprojekt egy olyan repülőgép-architektúra létrehozását javasolja, amely képes a különböző feladatokhoz méretezhető. A közzétett anyagokban már bemutatták a tiltrotor három változatát - egy kisméretű, pilóta nélküli járműtől a C-130-as repülőgép méretében teherszállító járműig. Ezenkívül a Bell különféle további rendszereken dolgozik, például offshore platformokon, amelyek támogatják az UAV-ok működését.
A HSVTOL tiltrotor minden esetben áramvonalas törzsű és középső szárnyú gép, melynek csúcsaira propelleres gondolák kerülnek. A farok kétkeelű tollazattal van ellátva. A fő turbótengely / turbósugárhajtóművet a törzs felső vagy hátsó részén kell elhelyezni, amely felelős a légcsavarok forgásáért és a sugáráramlás létrehozásáért különböző repülési módokban.
Feltételezzük, hogy a HSVTOL függőlegesen fog felszállni két rotor segítségével. A gondolákat függőleges síkban forgatva képes lesz vízszintes repülésre váltani. A maximális sebességre való gyorsításhoz a sugárhajtás és a szárnyemelés alkalmazása javasolt; a propeller lapátokat a gondolák mentén kell hajtogatni.
Felszerelés a repülőtéren
E séma szerint különböző méretű, teherbíró képességű és rendeltetésű repülőgépek építhetők. A számítások szerint a 400 csomós (740 km/h) repülési sebesség túllépése lehetséges. Valójában azonban a család minden projektjét külön-külön kell kidolgozni, olyan egységekkel és struktúrákkal, amelyek megfelelnek a feladatmeghatározásnak.
Augusztus elején a Bell csak az új konverterek tervezett megjelenését és néhány jellemzőjét árulta el. A minap újabb információk váltak ismertté a projektről: szeptember 10-én a The Drive egy érdekes cikket jelentetett meg ebben a témában A háborús zóna címmel. Ebben Jeff Nissen, a Bell Advanced Technologies részlegének vezetője beszélt arról történetek átalakító repülőgépek fejlesztését, és új adatokat tárt fel a jelenlegi HSVTOL projektről.
Általános megközelítések
A HSVTOL projekt fő célja a lehető legnagyobb sebesség és repülési tartomány elérése. Ezen paraméterek szerint az új mintáknak meg kell haladniuk a meglévő konvertiplákat. Ennek érdekében néhány tanulmányt végeztek, amelyek során meghatározták a repülési teljesítmény optimális szintjét.
Megállapítást nyert, hogy az új rendszer szerinti repülőgépeknek legalább 400 csomós utazósebességet kell fejleszteniük. Alacsonyabb sebességi követelmények mellett használhatja a "hagyományos" billenőmotoros sémát, amely minden üzemmódban propelleret használ. A maximális sebesség nem haladhatja meg a 0,85 Mach-ot (magasságtól függően több mint 1000 km/h). Ezen érték túllépése után a légellenállás jelentős növekedése várható. A "fő" motor tolóerejének növelésével leküzdhető, de ez rontja az üzemanyag-hatékonyságot és csökkenti a lehetséges hatótávot.
A HSVTOL közepes módosítása mentési műveletben
A HSVTOL becsült manőverezőképessége magasabb, mint a többi konvertipláné. Egy könnyű vagy közepes jármű képes lesz erőteljes fejlődésre, és körberepülni a terepen. A modern vadászgépek szintjén azonban lehetetlen manőverezőképességet elérni.
A tiltrotoros repülőgépvázat úgy tervezték, hogy csökkentse a láthatóságot, de architektúrája és külseje korlátozza az elérhető eredményeket ezen a területen. A légcsavarok összecsukhatósága megszünteti az egyik fő leleplező tényezőt, azonban a gép még ebben az üzemmódban is jobban észrevehető lesz, mint a speciálisan tervezett lopakodó repülőgépek.
A tiltrotorral együtt a Bell az alapproblémákon dolgozik. Például a HSVTOL család UAV-jai használhatók a pilóta nélküli felszíni platformmal, a Sea-based Logistics Unmanned Refuel / Re-arm Platform (SLURRP). A készülék képes lesz egy ilyen platformra leszállni, automatikusan tankolni és ismét a levegőbe emelkedni. A közepes repülőgép nagyobb platformokkal, személyzettel vagy önállóan használható.
Motor kérdés
A HSTOVL projekt fő feladata az erőmű optimális architektúrájának megtalálása. A Bell jelenleg több változatán dolgozik a meglévő és jövőbeli komponensek alapján. Egyes verziók lehetővé teszik a projekt lehető leggyorsabb befejezését a tesztelés előtt, de korlátozzák a műszaki jellemzőket. Más sémák magas repülési adatok megszerzését teszik lehetővé, azonban ezek bonyolultak és további kidolgozást igényelnek.
SLURRP platformon alapuló könnyű UAV
A legegyszerűbb megközelítést a könnyű UAV projektben javasoljuk megvalósítani. Egy ilyen berendezésnek „emelő” csarnokot kell kapnia mindkét propellerhez és „menetelő” turbóhajtóműhöz. Ez a rendszer lehetővé teszi egy kísérleti gép gyors kifejlesztését és tesztelését a piacon elérhető motorok felhasználásával. Azonban nem különbözik a súly hatékonyságától, és korlátozza az általános teljesítményszintet.
A HSVTOL nagyobb változataihoz kombinált sémákat kínálnak, amelyekben a repülést minden üzemmódban egy vagy több hajtómű biztosítja a szükséges összteljesítménnyel. A számítások már kimutatták, hogy a TVD a két fő üzemmódban nem adja meg a kívánt karakterisztikát, ezért más megoldásra van szükség.
Az elmélet szintjén az F-135B vadászrepülőgéphez kifejlesztett Pratt & Whitney F35 emelőventilátoros motort vettük figyelembe. Minden előnye ellenére nem mutat elegendő tapadást, és legalább javítani kell. Egy hibrid sémát tanulmányoznak, amelyben a turbósugárhajtóművet generátorhoz kötik, a főrotort pedig egy villanymotor forgatja. Ez a lehetőség érdekes, de egyelőre nem mutathat magas üzemanyag- vagy tömeghatékonyságot.
Tapasztalt Bell V-280 Valor tiltrotor – az egyik leggyorsabb kategóriájában
A legjobb megoldás egy több üzemmódú gázturbinás motor, amely felváltva képes nagy teljesítményt szállítani a tengelyre, és nagy tolóerőt hoz létre. Az ebbe az osztályba tartozó termékek azonban még nem jutottak túl a tesztelésen, és egy új minta kifejlesztése meghatározatlan ideig tart. Ezért a Bell rövid és középtávon csak a rendelkezésre álló termékek tanulmányozását és fejlesztését tervezi.
ingyenes folyam
Nagyon érdekes a HSVTOL számára kifejlesztett légcsavar kialakítás. A nagysebességű repülésre való áttéréskor a készüléknek le kell húznia a lapátokat, majd a gondola mentén le kell fektetni. Az ilyen csavar optimális kialakítását 1972-ben készítették el és tesztelték, és megmutatta annak minden előnyét.
A penge összecsukása a fenékrészben lévő zsanér segítségével történik. Nincsenek meghajtók. A penge csak a szembejövő légáramlás miatt változtassa meg a helyzetét. Ebben az esetben egy fékrendszert biztosítanak, amely szabályozza a lapátok mozgási sebességét.
Soros tiltrotor MV-22 leszállás egy repülőgép-hordozóra
A hetvenes évek elején végzett tesztek azt mutatták, hogy megszakítás nélkül 30-40 összecsukási és kihajtási ciklust lehetett végrehajtani 150-175 csomós (280-325 km/h) sebességgel. Valószínű, hogy a projekt továbbfejlesztése, valamint a korszerű anyagok és technológiák alkalmazása 400 csomóponton is biztosítja az eredeti áramkör működőképességét.
Elmélet és gyakorlat
Így a HSVTOL projekt még nagyon korai stádiumban van, az alapötletek kidolgozását és a műszaki megoldások keresését biztosítja. A kísérleti berendezések megépítése és tesztelése ugyanakkor még bizonytalan jövő kérdése - a fejlesztő cégnek pedig fel kell mérnie a projekt valós kilátásait, és meg kell határoznia a folytatás megvalósíthatóságát.
A hivatalos nyilatkozatokból és üzenetekből kiderül, hogy a Bell Textron bizakodva tekint a jövőbe, és nem csupán az ígéretes fejlesztések iránti érdeklődését mutatja. A vállalat kiterjedt tapasztalattal és szakértelemmel rendelkezik a függőleges felszálló repülőgépek területén. Emellett folyamatosan új ötleteket és koncepciókat terjesztenek elő, tanulmányoznak és alkalmaznak. A régi tapasztalatok és a modern javaslatok alapján valóban új felszerelési osztályt - vagy akár egy egész családot - hozhatnak létre.
A túlzott optimizmus azonban aligha helyénvaló. A javasolt HSVTOL koncepció számos komoly problémával néz szembe, amelyek nélkül nem lehet megfelelő teljesítményszintű tiltrotort létrehozni. Mindezeket a kérdéseket a közeljövőben a Bell Textronnak és a hozzá kapcsolódó szervezeteknek kell megoldaniuk – és akkor kiderül, milyen lesz a jövő tiltrotora.
- Rjabov Kirill
- Bell Textron Inc., amerikai haditengerészet
Információk