צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים

תוכן עניינים:

צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים
צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים

וִידֵאוֹ: צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים

וִידֵאוֹ: צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים
וִידֵאוֹ: Pausing Proliferation: Facing China's Military Engine Development 2024, נוֹבֶמבֶּר
Anonim
צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים
צורך במהירות: פרויקטים של מסוקים מהירים מבטיחים

ה- tiltrotor CV / MV-22B אומץ על ידי חיל הנחתים האמריקאי בשנת 2007. זהו המטוס היחיד שפועל כיום הממריא ונוחת אנכית ובעל מהירות טיסה אופקית גבוהה.

מסוקים, מאז שהוצגו בצבא ובחיל האוויר הצרפתי במהלך מלחמת 1954-1962 עם אלג'יריה, הוסיפו מימד חדש למושג הפעולות הצבאיות

השימוש במסוקים לתמיכה בתמרון אנכי מאפשר להעביר יחידות קרביות, ללא קשר למכשולים גיאוגרפיים, למקום בו היריב יכול לצפות פחות. זה פותח הזדמנויות חדשות ללוחמה. מאז העימות האלג'ירי, ההתקדמות הטכנולוגית ושיפורים מתמשכים בעיצוב המסוק הגדילו את יכולותיו, בפרט, מטען והרמה. עם זאת, המהירות והטווח המרבי של מסוקים רב תכליתיים בינוניים וכבדים מודרניים, ככל הנראה, הגיעו לגבולותיהם העליונים.

לדוגמה, דגם F החדש של בואינג ממשפחת מסוקי ההובלה הרב תכליתיים CH-47 צ'ינוק, הוא בעל מהירות מרבית של 315 קמ"ש וטווח של 370 ק"מ. אחרי ה- CH-47F מגיע מסוק ה- Mi-35M הרוסי במהירות מרבית של 310 קמ"ש וטווח של 460 ק"מ. למסוק הבינוני AW-101 של חברת AgustaWestland / Finmeccanica יש מהירות מרבית של 309 קמ"ש, בעוד שלמסוק הבינוני AW-139M מהדור החדש המהירות המרבית של 306 קמ"ש. כפי שניתן לראות מרשימת המהירויות המרביות הללו, לא כל המסוקים המודרניים יכולים להגיע למהירות מרבית של קצת יותר מ -300 קמ"ש.

מהירות השיוט חשובה מכיוון שהיא משפיעה על "תפנית" המטוס בעת ביצוע משימת לחימה. ככל שהמסוק טס מהר יותר, כך הוא יגיע ליעדו מהר יותר ויוכל לחזור לקלוט ולספק כוחות ואספקה נוספים. הצטברות מהירה של כוחות קרקעיים חיונית להצלחת תקיפה באוויר. לפיכך, יכולתו של מטוס להטיס יותר יציאות על פני פרק זמן נתון היא שימושית ביותר. טיסה במהירות גבוהה גם מגבירה את יכולת ההישרדות על ידי צמצום הזמן שהמטוס נחשף לתצפי אויב ותותחים על הקרקע.

טווח מוגדל רצוי גם הוא, אם כי זה קשור בעיקר לזמינות הדלק. בעבר הוקדשה תשומת לב מיוחדת להגדלת הטווח, הקשור ישירות ליכולת מיכלי הדלק. מסוקים בינוניים וכבדים, כמו ה- Mi-26 עם טווח של 800 ק"מ ו- Sikorsky CH-53E עם טווח של 999 ק"מ, צריכים בדיוק את הטווח הזה כדי לבצע כמה גיחות ללא תדלוק. בינתיים, מוטות תדלוק המותקנות במטוסים כגון מסוק CH-53E או מסוק מבצעים מיוחדים MH-60G / U Blackhawk מאפשרות לבצע משימות לטווח ארוך עמוק מאחורי קווי האויב. עם זאת, הטווח ומהירות השיוט קשורים קשר הדוק מבחינת משמעות מבצעית מעשית. למרות שלמטוס יש טווח שמאפשר להגיע למאות קילומטרים ימיים להגיע לאזור הנחיתה, יש לקחת בחשבון את טיסת החזור ואת הזמן המושקע בה, כיוון שהדבר עלול להוביל להגדלת הזמן של כוח הנחיתה. לבנות. במקרה זה, היא לא תוכל לבצע במהירות משימות כגון "הלוך ושוב" בשל זמן הטיסה המוגדל.כלומר, על מנת להשתמש בטווח הארוך בצורה היעילה ביותר, על המטוס שוב לטוס מהר יותר.

ברגים מסתובבים

למרות הקשיים הראשונים והביקורת מצד הספקנים, הטרטור של בל-בואינג CV / MV-22B אוספרי, שהחל את חייו בשנת 1981 במסגרת הפרויקט המשותף אנכי להמראה / נחיתה (JVX), שינה את תפיסת הפעולות הכוללות הרמה אנכית. כלי רכב. הטילטורוטור הזה נפתח לראשונה על ידי חיל הנחתים האמריקאי בשנת 2007 והכוחות המיוחדים של חיל האוויר האמריקאי בשנת 2009, ומשמש כיום לא רק בלחימה (התערבויות בעיראק ובאפגניסטן), אלא גם במשימות הומניטריות וסיוע לאסונות כגון שהוא סיפק סיוע. אחרי הטייפון הייארט שהרס חלקים מהפיליפינים בשנת 2013. הנחתים, במיוחד, ראו בטילוטור MV-22B פתרון לבעיית העברת כוחות מספינות הרבה מעבר לאופק. משימה זו בוצעה בעבר על ידי מסוק תעבורה כבדה CH-46E Sea Knight, אך זמן הטיסה לא היה מקובל. למסוק זה לקח הרבה זמן לבנות את קבוצת הכוחות הנחיתה הדרושה, בעוד שהוא ביצע כמה גיחות, מספר החיילים המוגבל נשאר פגיע.

המאפיינים הייחודיים והיכולות של הטילוטור MV-22B מכוונים לפתרון בעיות כאלה. הוא יכול להמריא אנכית מספינות תקיפה אמפיביות, אך בעת מעבר לטיסה רמה והורדת המנועים הוא יכול לעוף במהירות של 500 קמ"ש. זהו יותר מכפול מהירות ה- CH-46E, כלומר יותר ממחצית זמן הטיסה לאותו אזור נחיתה. בנוסף טווח טיסה ארוך של 722 ק"מ ועומס רב יותר בתא הטייס של 9070 ק"ג ועל מתלים של 6800 ק"ג מגבירים עוד יותר את יעילותו. הניסיון המעשי שנרכש עם ה- MV-22B הגביר את העניין בטרוטרוטורים כסוג כלי טיס ושיפר את הסיכויים לדור הטרטור. זה נכון במיוחד בהתחשב בכך שה- CV / MV-22B, למעשה, משתמש בטכנולוגיות, חומרים ותהליכים לפיתוח וייצור של שנות ה -70 של המאה הקודמת, שללא כל ספק התקדמו באופן משמעותי בשלושת העשורים האחרונים.

תמונה
תמונה

בל-בואינג בונה על הניסיון CV / MV-22B בפיתוח מטוס הטרטור המבטיח V-280 Valor ומשלב את הטכנולוגיות, החומרים ותהליכי הייצור העדכניים ביותר ליצירת מטוס טיטרוטור מתקדם יותר.

תמונה
תמונה

עבור מסוק Sikorsky S-97, נעשה שימוש בתוכנית עם שני רוטורים ראשיים המסתובבים נגד ורוטור דוחף זנב. זה איפשר לא רק להשיג מהירויות גבוהות, אלא גם את היכולת לטוס הצידה ואפילו לאחור.

התפתחויות מבטיחות

כפי שצוין לעיל, תעשיית התעופה פועלת להתגבר על המהירות המרבית למסוקים. בעיית הגדלת המהירות קשורה בחלקה בעצם האלמנט המאפשר למסוק לעוף אנכית - הרוטורים העליונים. הבעיות שצריך לפתור היו קשורות לגרירה האווירודינמית של המדחפים והגוף, סילוק נפיחות אוויר מהלהבים, זרימת אוויר הפוכה ודחיסות אוויר. דיון בדקויות הטכניות של בעיות אלו עשוי להימשך מספר עמודים, אך דבר אחד ברור - יש לפתור אותן בצורה כזו או אחרת על מנת לשנות את הדינמיקה של טיסת המסוק. מעצבים מנסים לפתור את הבעיות הללו על ידי כיוונים שונים ו"גשוש "לשם לתשובות.

לדוגמה, מסוק בל לקח את הרעיון המוכח של מדחף סיבובי CV / MV-22B והתאים אותו לפרויקט הטרטור V280 Valor שלהם. לדברי סטיב מאטיה, מנהל פיתוח עסקי למערכות פרופלור רוטרי מתקדמות: "העיצוב והייצור של ה- V-280 מבוססים על הניסיון שנרכש ונבדק על הטרטור CV / MV-22B, תוך יישום העיצוב והפיתוח המתקדם ביותר. טכנולוגיות. " כפי שהסביר, אחד הפתרונות המעניינים ביותר מיושם בצוואר V-280.ה- T / מוטור CV / MV-22B הופך את כל הציר. ב- V-280 החדש, רק המדחפים ותיבות ההילוכים מסתובבים, בעוד שהציר והמנוע נותרים נייחים. זה מאפשר נחיתה וירידה בטוחה, שכן בית המנוע אינו מפריע לנחיתה, וגם מקטין את דרישות התחזוקה. הטילוטור V-280, המיועד למשימות שונות, קטן יותר מהטרטור CV / MV-22B. תהיה לו מהירות שיוט של 520 קמ"ש, טווח לחימה של מעל 930 ק"מ, היא תוכל לרחף בגובה של 1828 מטר ולעוף בטמפרטורה של 32 מעלות צלזיוס עם עומס קרבי מלא, תוך התעלות על הקיים מסוקים ביכולת התמרון. יחד עם לוקהיד-מרטין, בל מציעה את הטרטור V-280 לתוכנית המסוקים FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). החברות קבעו את הטיסה הראשונה של הטילטור V-280 שלהן לאוגוסט 2017.

תמונה
תמונה

הודות לשימוש ברוטור זנב דוחף ובסנפירים של זנב תאום, ה- S-97 כבר שקט יותר באופן ניכר ממסוקים מסורתיים. כשאין צורך במהירות גבוהה, אך יש צורך בראות נמוכה, מדחף הדחיפה הופך אותו לשקט כמעט

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

למסוק ה- X3 המבטיח של איירבוס מסוקים יש כנפיים קצרות המייצרות מעליות במהירות העולה על 80 קשר ושני מנועי טורבו -פרופ לטיסה קדימה. טייסים מדברים בחיוב על יכולת התמרון של מטוסי מסוק איירבוס

X2

בינתיים, סיקורסקי ובואינג חברו לתוכנית FVL JMR-TD להציע את מסוק ה- SB-1 Defiant. הם מציעים לקחת את פרויקט Sikorsky X2 עם מדחפים קואקסיאליים המסתובבים נגד ומדחף דוחף כבסיס למטוס חדש שמשקלו אינו עולה על 13636 ק"ג. לגישה זו של סיקורסקי-בואינג יש יתרונות, מכיוון שמפגין הטכנולוגיה X2 ק"ג של 2,720 ק"ג טס מספר טיסות ניסוי בשנת 2010, בהן הגיע למהירות שיא של 463 קמ"ש. בשנת 2015 הציג סיקורסקי את אב הטיפוס של ה- S-97 ריידר, מסוק רב שימושי טקטי, שמשקלו כ -5000 ק"ג.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

פרויקט מסוק מתריס סיקורסקי ובואינג SB-1

כריס ואן בויטן, סמנכ"ל פרויקטים של חדשנות בחברת סיקורסקי, שמוביל את הפרויקט: "לטוס רחוק יותר ומהיר במסוק קואקסיאלי זו בהחלט דרישה מרכזית. עם זאת, עם פרויקט ה- S-97 שלנו, אנו רוצים להציג את הדור הבא של כלי הטיס הרוטוריים שיכולים להתעלות על מסוקים מסורתיים בכל פרמטר ביצועים, במיוחד במהירויות נמוכות ובריחוף. הסוד לקואקסיאל X2 הוא שהמדחפים העיקריים המסתובבים נגד מספקים מעלית והרמה קדימה ללא רוטור זנב. מעל 150 קשר (277.8 קמ"ש), הדחף מסופק על ידי מדחף הדחיפה, כך שהמדחפים העיקריים עושים את מה שהם עושים הכי טוב - מספקים הרמה ". ואן בויטן המשיך להעלות השערות שמטוסי ה- S-97 וה- SB-1 "ישנו באופן קיצוני את הדרך בה טייסים צבאיים עפים ונלחמים במסוקים". עד שצוות סיקורסקי ובואינג יעלו את ה- SB-1 שלהם לאוויר בשנת 2017, ל- Sikorsky יהיה ה- X2 הניסיוני השלישי שלו תוך פחות מ -10 שנים, מה שיכול לבסוף לאשר את יכולת ההרחבה הטבועה של הפרויקט לגודל המסוק הרב-תכליתי UH הבינוני. -60 בלאק הוק.

תמונה
תמונה

פרויקט X2 של סיקורסקי

תמונה
תמונה

מטרת תוכנית FVL JMR-TD היא לפתח ולפרוס מטוס בעל ביצועים ויכולות משופרים באופן משמעותי, המסוגל לבצע מגוון רחב של משימות, החל מסיור והתקפה ועד להובלת כוחות ומטענים.

פרויקטים היברידיים

מסוקי איירבוס (לשעבר יורוקופטר) נוקטת בגישה היברידית לפיתוח מסוקים עמידים לעתיד, תוך שימוש בחלק מהמרכיבים החיוניים של מטוסים מסורתיים, כגון כנפיים מלבניות קצרות. פתרון כזה איפשר עלייה משמעותית במהירויות הטיסה, מה שהודגם בשנת 2012 על ידי טיסת ניסוי של מפגין הטכנולוגיה X3, שהגיעה למהירות של 255 קשר (472 קמ"ש) (מעל שיא המהירות X2). פרויקט X3 משלב רוטור עליון להרמה ולרחף וכנפיים קצרות עם מנועי טורבו -פרופ המותקנים עליהם, ומספקים דחף לתנועה קדימה (ולכן משתמשים כאן במונח "היברידי").אין לו רוטור אחורי, אלא במקום מייצב אופקי עם מייצבי זנב אנכיים בכל קצה. כשהם עפים קדימה במהירות העולה על 80 קשרים (148 קמ"ש), הכנפיים מתחילות ליצור מעלית נוספת ובמהירות גבוהה מספקות כמעט את כל המעלית למטוס זה.

איירבוס טרם חשפה את תוכניותיה למטוס צבאי חדש באמצעות הגישה שהדגים פרויקט X3. עם זאת, דובר החברה הציע שרבים מהמסוקים הנוכחיים יכולים לכלול פתרונות עיצוב אלה. מאחר שפרויקט X3 מבוסס על גוף התאורה המודרני ביותר של מסוק ה- Dauphin האוניברסלי הקל של מסוקי איירבוס, זה נראה בהחלט אפשרי. ה- X3 הוצג לצבא ארה ב אך בסופו של דבר לא הגיע לתוכנית FVL JMR-TD. איירבוס ציינה כי בכוונתה להתמקד במשימות חיפוש והצלה וממשיכה לעבוד על מטוס המבוסס על פרויקט X3 שעשוי להמריא בשנת 2019.

ראשל

מסוקים רוסים הודיעו בשנת 2009 כי הם מפתחים מסוק אווירודינמי מבטיח במהירות עם ציוד נחיתה נשלף ויישום פטנט של מערכת SLES (Stall Local Elimination System) בעיצוב הרוטור הראשי. לדברי החברה, מהירות השיוט של Mi-X1 תהיה 475 קמ"ש ומהירות מרבית של עד 520 קמ"ש. באוגוסט 2015, בתערוכת האוויר MAKS במוסקבה, ה- V. I. מיל הציג הפגנה של ה- RACHEL (המסוק המסחרי המתקדם הרוסי) שפורסם כמסוק במהירות גבוהה. המסוק יכול לקחת על סיפון עד 24 נוסעים או 2.5 טון מטען ולהסיע אותו במהירות מרבית של 500 קמ"ש למרחק מרבי של 900 ק"מ. מההחזקה נמסר כי טיסות ניסוי יחלו בדצמבר, וייצור המוני בשנת 2022. בדצמבר 2015 הוצג לציבור מודרניזציה עמוקה של Mi-24K עם להבי רוטור מעוקלים חדשים. מטרת פיתוח זה היא להפחית את הגרירה האווירודינמית, להגדיל את יציבות ומהירות טיסת המסוק. החברה מצפה שהמהירות המרבית של מטוסי הניסוי תעלה מ -333 קמ"ש ל -400 קמ"ש. לדברי החברה, אם אפשר לצייד מחדש מטוס אחר בלהבים מעוקלים, אז זה יגדיל את המהירות ב -30 אחוזים.

תמונה
תמונה
תמונה
תמונה

פרויקט רוסי של מסוק מהיר מבטיח RACHEL

מטוס X

חברת AMV אמריקאית קטנה מפתחת פרויקט משלה לכלי המראה אנכי במהירות גבוהה עם מדחפים הממוקמים על כנפיה הקצרות. אב טיפוס מרמז בבירור על שילוב של רכב VTOL (אנכי המראה ונחיתה) ומסוק במהירות גבוהה. AMV השיקה את הדגמת ה- X-PLANE שלה ומצפה שה- AMV-211 שלה יגיע למהירות מרבית של 483 קמ"ש, מהירות שיוט של 402 קמ"ש וטווח של 1110 ק"מ. למרות שהחברה הגישה את הצעתה לתוכנית FVL JMR-TD, הפרויקט שלה לא נבחר, ופרויקט X-PLANE לא הופסק ופיתוחו ממשיך.

תמונה
תמונה

קונספט ה- X-PLANE של AMV

משיכה מבוקרת

מועמד נוסף בתעשיית המסוקים המהירים משתמש בעיצוב פטנט של Viasped Dufted Propeller (VTDP) של Piasecki Aircraft בשילוב עם כנפיים ראשיות. ניסוי דו-מנועי X-49 ספיד הוק בעל ארבע להבים המריא לראשונה בשנת 2007 והגיע למהירות של 268 קמ"ש. דגם זה התבסס על גוף המסוק של סיקורסקי SH-60F סיהוק מבוסס סיפון נגד צוללות. העבודה מומנה במקור על ידי הצי האמריקאי ולאחר מכן על ידי הצבא האמריקאי כדי להדגים דרכים להגדיל את מהירות המסוקים הקיימים ל -360 קמ"ש. פרויקט זה לא נבחר לתוכנית FVL JMR-TD.

תמונה
תמונה

פרויקט מטוסי פיאסקי המבוסס על מסוק סיורוק SH-60F סיהוק סיכהוק נגד צוללות

תמונה
תמונה

ה- SB-1 הוא פיתוח נוסף של פרויקט Sikorsky S-97 והוא מועמד נוסף לתוכנית FVL JMR-TD, שמטרתה לענות על הצורך במסוק רב תכליתי בינוני.

התבונה מנצחת

צבאות מספר מדינות, כולל הכוחות הצבאיים של ארצות הברית ונאט ו, יתמודדו בעיית ההזדקנות של צי המסוקים שלהם בעשור הקרוב. רבים מהמסוקים של היום הוכנסו לשירות בשנות השמונים, וחיי השירות שלהם כבר מתקרבים ל -30 שנה. לדוגמה, מסוקי הקרב של מקדונל דאגלס / בואינג AH-64 אפאצ'י החלו לספק את הכוחות בשנת 1986 ולמרות מספר שיפורים, בעלי אותם מאפייני טיסה. משפחת UH-60 מבוגרת אף יותר, המסוקים הראשונים נמסרו בשנת 1974. למסוקים החדשים ביותר של UH-60M יש מערכות בקרת זבובים, ארכיטקטורה משותפת, מנוע חזק ואמין חדש, אך המהירות נשארת זהה. המשימה הראשונה של תוכנית FVL JMR-TD תהיה ככל הנראה החלפת מסוקים מסדרת UH-60, מה שמסביר את הדמיון בין עיצובי הבקתות המוצעות עבורו.

אז, מפעילים צבאיים מבקשים בהכרח להחליף את המטוסים שלהם. וכאן הם מתמודדים עם השאלה האם לשמור על העיצובים המוכחים, אם כי כולל הכללת אלקטרוניקה דיגיטלית ואוויוניקה, מערכות זבובים וחומרים מרוכבים, או להתקדם לפרויקטים המציעים הזדמנות חדשה. השאלה השנייה היא האפשרות לפתח כלי אוניברסלי שיכול לבצע מגוון משימות. הצבא האמריקאי רצה בתחילה לכל היותר שלושה מטוסים שיבצעו את כל משימותיו המיועדות. רעיון זה השתנה מספר פעמים, ועד כה הם התיישבו בשלושה פרויקטים: מסוק האור הצופה (מבצע מאז 2030), המדיום אור בינוני, מסוק אוניברסלי / מתקפה עם תחילת הפעולה מאז 2028 ולבסוף, הובלת המטען הכבד עם תחילת הפעולה משנת 2035. בנוסף, צבא ארה"ב סומך על יישום פרויקט "אולטרה", שאמור להתחיל לפעול בשנת 2025. זהו רכב מטען ממריץ אנכי חדש בעל מאפיינים דומים לאלה של מטוסי תובלה המונעים במנועי טורבו-פרופ כגון לוקהיד מרטין C-130J או איירבוס A400M. אך אם לשפוט על פי תוצאות התדרוך של סגן מנהל המחלקה למערכות לחימה קרקע וטקטיקה חוזה גונזאלס, שנערך במשרד ההגנה האמריקאי בינואר 2016, נראה שהכל משתנה שוב. מוצע סיווג בהתאם ליכולות הדרושות ולא למשקל. קטגוריות חדשות אלה טרם פורסמו.

גם ללא אופציית האולטרה, למושג זה של מטוסים חדשים יש לא רק בעיות טכניות, אלא גם יכול להשפיע על המיקום הנוכחי של חיל האוויר האמריקאי - עם השאיפה והמועדים שלו. מן הסתם, מבחינה מבצעית, במשימות שונות, פרויקטים מסוימים עשויים להיות עדיפים על אחרים. הנושא המרכזי נותר במימון הפרופורציוני של תוכנית כזו וכיצד היא יכולה להשפיע על פרויקטי מודרניזציה אחרים של הצבא.

טוס קדימה

ניסיון ההפעלה של הטרטור CV / MV-22B חושף את היתרונות של מטוס זה ומצביע על דרכים חדשות לשימוש ביכולות הייחודיות שלו. בהתבסס על ניסיון זה, הפיקוד האמריקאי על כוחות המבצעים המיוחדים USSOCOM כבר הביע עניין להגדיל את מספר הטרטוטורים CV / MV-22B על פני הדרישות הראשוניות. ניסיון מספק של פרויקט X3 במסגרת תוכנית FVL JMR-TD מראה את המציאות של השגת מהירות גבוהה, יכולת תמרון מוגברת וטווח טיסה גדול יותר. נכון לעכשיו, ישנה שאלה לגבי קביעת הכדאיות, ההרחבה וההסתגלות של מסוקים במהירות גבוהה, כמו גם העלות שלהם, שתאפשר להם לבצע את כל מגוון משימות הלחימה. מסוקים מהירים נמצאים באופק, אך כמה זמן ובאיזו צורה עדיין לא ידוע.

מוּמלָץ: