Вертолет, 2003 № 04

Сегодня многие специалисты считают, что гораздо проще и быстрее «впишутся» в транспортную систему городов такие экзотические виды летательных аппаратов, как автожиры, а также различные типы конвертопланов (в том числе летательные аппараты с поворотным, и неподвижным останавливающимся винтом). До сих пор ни один из этих типов летательных аппаратов не получил широкого распространения, но не из-за принципиальных недостатков схемы, считают энтузиасты автожиростроения, а потому, что в конструкции их винтов используется аэродинамический профиль винтов вертолета.

Братья Джей и Дэвид Гроны – из числа таких энтузиастов. Они спроектировали и построили демонстрационный вариант автожира Hawk-4T. Этот аппарат летает на малых скоростях, садится и взлетает практически вертикально (винт автожира может соединяться с двигателем, что позволяет осуществить вертикальный взлет, после чего соединение размыкается), но, з отличие от вертолета, не может зависать в воздухе. Конструкторы, однако, считают, что это и не обязательно, так как на режиме висения и вертолет используется ограниченно, лишь при выполнении специальных задач (спасательные операции, монтаж, транспортировка груза на внешней подвеске). Учитывая простоту конструкции автожира, а следовательно, его дешевизну по сравнению с вертолетом, можно предположить, что он найдет достаточно широкий спрос на рынке авиационной техники.

Разработка других моделей летательных аппаратов преследует цель соединить способность вертолета к вертикальному взлету и посадке и скоростные характеристики самолета. К таким моделям, например, относится автожир VTOL (vertical take-off and landing) компании Carter Copters, способный, по мнению создателей, совершать трансконтинентальные перелеты. Демонстрационный образец автожира VTOL был показан в 2002 году на аэрошоу в американском штате Висконсин, которое ежегодно устраивает Ассоциация экспериментальной авиации. Автожир VTOL в марте прошлого года «преодолел» барьер в М=0,8 и может совершать полеты на зысоких скоростях.

В числе новейших разработок также следует назвать беспилотный летательный аппарат Canard Rotor Wing (CRW) фирмы Boing, двухлопастной винт которого может превращаться в крыло. Создатели CRW утверждают, что он имеет низкую нагрузку на ометаемую поверхность диска в режиме висения и может показывать и низкие скорости (как вертолет), и сверхзвуковую крейсерскую скорость (как самолет). В обоих режимах используется обычный турбовентиляторный двигатель с распределительными клапанами, которые направляют тягу на концы лопастей либо на реактивное сопло. Благодаря использованию уникальной реактивной системы управления CRW лишен сложной системы приводов и трансмиссии, а также системы для гашения реактивного момента.

Предполагается, что эти разработки способны совершить настоящую революцию в системе воздушного транспорта.

Во-105

Новейшие электронные и оптические системы дистанционного управления вертолетом – еще одна тенденция нынешнего этапа развития винтокрылой техники. На режиме висения, в ночное время, при плохих климатических условиях, в полете на малой высоте пилот часто сталкивается с трудными, а порой и невыполнимыми задачами. В этих условиях все, что уменьшает нагрузку на него, оказывается поистине бесценным. В отличие от уже привычных автопилотов, системы дистанционного управления позволяют совершить новый качественный скачок в области безопасного пилотирования. Такие системы являются более гибкими и могут быть специально запрограммированы для выполнения конкретных задач.

Вертолет Comanche, например, оснащен системой VELSTAB с функцией стабилизации скорости. При включении системы VELSTAB вертолет будет выполнять заданный режим полета без дополнительного контроля со стороны пилота до тех пор, пока пилот не задаст другую команду с помощью органов управления. Для входа в режим висения и поддержания его нужно потянуть назад ручку управления до тех пор, пока машина не достигнет нулевой скорости (на вертолете Comanche ручка управления расположена сбоку).

Комплексная система управления полетом. и целеуказания (Integrated Flight and Fire Control – IFFC) выполняет специфичные функции. Система IFFC будет осуществлять путевое управление военным вертолетом, нейтрализуя воздействие различных возмущений, таких, как турбулентность, постоянно удерживая под прицелом объект, выбранный пилотом, (и даже повторяя все маневры объекта). Эти технологии могут быть успешно применены и в гражданской авиации. VELSTAB можно использовать во время полета по приборам при подлете к необорудованным и окруженным препятствиями посадочным площадкам, для координации маневров вертолетов при взлете и посадке, при проведении поисково-спасательных и полицейских операций. Система IFFC поможет существенно повысить точность сброса воды при тушении пожаров, эффективность строительно-монтажных работ (например, при необходимости высокоточной установки тяжелых грузов), трелевки леса. Однако у вертолетов Comanche и NH-90, первого в мире вертолета, оснащенного системой дистанционного управления, в обозримом будущем вряд ли появятся гражданские «близнецы». В Западной Европе есть пока только экспериментальная модель вертолета ЕС-135, оснащенная оптической системой дистанционного управления. В настоящее время единственным в мире гражданским, вертолетом, оснащенным системой дистанционного управления, является «Ансат», серийное производство которого Казанский вертолетный завод планирует начать в 2004 году. Совершенно неожиданно русским удалось вырваться вперед в гонке за лидерство в этой области.

И гражданские, и военные вертолеты стремятся стать «тише». Для перзых шум, производимый лопастями и двигателями, – одно из главных препятствий интеграции в структуру общественного транспорта, для вторых – демаскирующий фактор. Поэтому вертолетная индустрия занята созданием, шумопонижающих технологий. Такая работа ведется с начала 90-х годов, с тех пор, как в эксплуатации появилось второе поколение машин с газотурбинными двигателями. Прогресс налицо – стоит только сравнить, к примеру, старый вертолет Aloueite III и современный ЕС-35.

Методы уменьшения шума становятся все более изощренными. Так, например, погасить высокочастотные шумы двигателя можно с помощью экранно-выхлопного устройства сложной конфигурации, как это сделано для вертолета Comanche. Уменьшение шума достигается за счет увеличения области смешивания быстро движущихся выхлопных газов с окружающим воздухом. Продолжают оставаться проблемой низкочастотные шумы, производимые рулевым и несущим винтами. Именно они наносят наибольший вред окружающей среде, ибо имеют гораздо больший диапазон распространения.