Конвертопланы и толкающие винты: гибридные вертолеты будущего

«Дорог, ненадежен, востребован» — подзаголовок к статье, опубликованной в «Популярной механике» четыре года назад, исключительно емко описывает образ, сложившийся у конвертопланов.

То ли самолеты, то ли вертолеты — или недосамолеты и недовертолеты — они до сих пор не завоевали никакой определенной репутации, а американский Bell V-22 Osprey остается единственным конвертопланом, пошедшим в серийное производство и принятым на вооружение. Начиная с 2005 г. они поучаствовали в несколько крупных катастрофах и ликвидации Усамы бен Ладена, понемногу пробивая себе широкую дорогу к признанию — и в небо.



Osprey произведен в количестве около 200 штук, и хотя львиная доля конвертопланов остается на службе американской армии, они также поставляются в Канаду, Израиль и ОАЭ. Ну а в самом концерне Bell Helicopter совместно с Boeing Rotorcraft Systems с такими аппаратами связывают немалые надежды, и не так давно представили следующее поколение конвертопланов Bell V-280. Замечательный репортаж о них перевели ребята с YouTube-канала «Военная авиация».



Тем временем сторонники «классических» вертолетов тоже присматриваются к нестандартным схемам — таким, как гибридные аппараты с дополнительными толкающими винтами, позволяющими развивать рекордные скорости. Эти возможности демонстрирует экспериментальная модель Eurocopter X3 Hybrid, в 2014 г. установившая рекорд скорости вертолетов: больше 470 км/ч.



По аналогичной схеме реализован прототип высокоскоростного высотного вертолета-разведчика Sikorsky S-97 Raider с соосными несущими винтами и толкающим — на хвосте. Не отстают от них и российские компании: гибридные аппараты активно разрабатываются на в КБ Камова и Миля. Толкающий винт применялся отечественными инженерами еще на Ка-22, созданном в конце 1950-х. Однако новые проекты, такие как Ка-92, реализуют концепцию на совершенно новом уровне. А перспективный Ка-90 будет оснащен реактивным двигателем и, по заявлению разработчиков, сможет развивать скорость больше 800 км/ч. Жаль, что никаких видеороликов с ним — хотя бы анимации — пока не представлено. Так что пока нам остается довольствоваться презентацией Sikorsky S-97 и думать о том, что Ка-90 будет круче.

Comments

[Azim77]

Очень нравится концепция конвертопланов - гибрида вертолета и самолета. И вертикальный взлет, и зависание на месте, и несущее крыло, и приличная скорость. Также проще, по сравнению с вертолетами, создать для этой схемы систему катапультирования. Хотя и минусов хватает, как указано в статье - пока это еще дорого, ненадежно, да и сложно. Но по мере разработки новых легких и прочных материалов, надежных двигателей с небольшой массой, мне кажется у конвертопланов есть будущее.. Невольно вспоминается конвертоплан с фильма Аватар)

[Darkmor]

гибрида вертолета и самолета

К сожалению, он вбирает в себя все недостатки обоих и перемножает их.
Он недостаточно быстрый как самолет, и недостаточно маневренный, как вертолет.
Он страдает износом лопастей винтов и поворотных креплений двигателей, высоким расходом топлива в "вертикальном режиме", большой радарной сигнатурой, он дороже аналогичного вертолета.
И все, что вы за это получаете - транспортник с большей скоростью и радиусом действия, чем вертолет.
Думаю, принятие его на вооружение в США было лоббированием, и ошибкой. Овчинка не стоит выделки.

[voyaka uh]

"К сожалению, он вбирает в себя все недостатки обоих и перемножает их"///

???
Скорость самолета-транспортника, точно как у C-130 Hercules (550 км/ч) и вертикальное
зависание/ взлет/ посадка вертолета.

"и недостаточно маневренный, как вертолет"/////

Совершено неверное представление. Osprey крутит фигуры, которые
ни один вертолет не осилит.

[iConst]

Цитата: voyaka uh

Совершено неверное представление. Osprey крутит фигуры, которые
ни один вертолет не осилит.

Да ладно!
Хотя бы одну фигуру, недоступную обыкновенному вертолёту - в студию. А лучше ссылку ютюба.
Эта дура на хреновой туче компьютеров, гироскопов и датчиков едва равновесие держит... фигуры...

[iConst]

Под обстрелом, если даже двигатель не будет выведен из строя, а только немного, например, поврежден - не будет держать обороты - хана штукенции. Так что прав Darkmor - перемножает недостатки и крайне ненадежен. Плюс ему.

Судя по проблемам в ограничении скорости классической схемы вертолётов - потеря несущей способности отступающих лопастей - выход в соосности + горизонтальный движитель.

[Simpsonian]

Скорее исключает и делит...
Поворотные крепления винтов и лопасти поворачиваются не настолько часто и быстро по сравнению с турбинами ВРД самолета чтобы быть дорогими и изнашивающимися.
Про все остальное и дороговизну это тоже для лохов потому что от вертолета поперечной схемы конвертоплан отличается только этими поворотными узлами.
Придумайте еще что-нибудь чтобы конвертопланы были на вооружении только у США и их союзников.

[Alexez]

Ну поехали...

Поворотные крепления винтов и лопасти поворачиваются не настолько часто и быстро по сравнению с турбинами ВРД самолета чтобы быть дорогими и изнашивающимися.

Начнем с того что поворот осуществляет весь узел вместе с двигателем, соответственно и все что к нему крепиться тоже поворачивается например топливная система, все кабели силовые и информационные и т.д. в условиях повышенной вибрации да еще и с перегрузками надежность такой системы не вызывает доверия.Турбины ВРД в этом контексте вообще не причем аналогия с поршневыми была бы лучше и то с натягом. Надежность конвертоплана как системы очень низкая достаточно выхода из строя одного движка или его лопостей и вобщем братская могила обеспечена. Не надо серьезного ПВО достаточно ЗУ-23 чтоб все это дорогостоящее великолепие отправить в металлолом. Необходимо забронировать все крыло (а ведь в нем проходят топливо проводы, гидроприводы, электрокабели и пр.), двигатель, кабину пилотов и грузовой отсек... взлетит ли он вообще после этого?
P.S. Цель гонять красиво папуасов по пустыне с реальным риском навернуться от очереди из крупнокалиберного пулемета ИМХО не стоят того.

[Simpsonian]

Ничего сложного в кручении топливопровода или трасс нет.
Все летательные аппараты работают с вибрациями и перегрузками.
Турбины ВРД при том, что они напряженней пропеллера. Не при чем поршневики - они сейчас почти не ставятся.
Двигатели с перекрестной трансмиссией, каждый на оба винта.
Одна лопасть у вертолета или пропеллера самолета отлетит (или одна лопатка ВРД) - тоже ничего хорошего.
ЗУ-23 отправит в металлолом медленно летящий вертолет. С коневртопланом ей наоборот будет сложнее.
Опять же - чего в них конкретно дорогостоящего? Чего, и Конкретно?
Бронируется ли все крыло у самолета - там ведь даже не топливопроводы а баки? Ну и кабины и грузовые отсеки?
PS. Цель пропагандистско-псевдоинженерного ляпа недостигнута, срочно придумайте демагогийю для лохов еще.

[gridasov]

Спорить что лучше , а что хуже при использовании одинакового пропеллера это все равно , что воду в ступе толочь.Конечные результаты эффективности полета машины не сильно будут отличаться. Просто необходимо принципиально по новому отнестись к физике процесса который обеспечивает этот винт или турбина. И вот тогда можно будет говорить об эффективности не только самого полета , но и возможностях которые новые движители принесут . Движители на новых алгоритмах процесса такие же простые как и винты , но кардинально меняют качество физического процесса. Более того возможности которые они открывают безграничны. При этом у винтов они ограничены размерностью и скоростью вращения.

[Василий Теркин]

начнем с цены 115 млн$ это 5 чинуков или 8-9 ми8 или истребитель 5го поколения f35 и еще на танк останется! И все ради перевозки 24 десантников? За эти деньги можно перебросить две роты на ми8! Как идея супер, но поспешили принимать его, как с f117 дорогая игрушка и дешевые понты!

[afrikanez]

Ка-90 будет оснащен реактивным двигателем и, по заявлению разработчиков, сможет развивать скорость больше 800 км/ч. Жаль, что никаких видеороликов

Просто наши разработчики не любят раньше времени хвалиться, как америкосы. Те еще толком ни чего не сделают а уже на весь мир трубят, какие они умелые. У нас будет готов рабочий макет, вот тогда и будем посмотреть.

[Force]

Ну да.Ну да.

[gridasov]

какие в заднице разработчики , если их заранее можно предсказать и можно знать о чем они думают. Они все-равно используют базовые и фундаментальные принципы от которых и отталкиваются. Нужны новые решения на базвом уровне, а их нет и слушать они других не хотят и не могут. Тысячу раз повторюсь , что стадо баранов отличается тем , что и мыслят они стадно .

[Alexez]

Что-то рано вы наших разработчиков в стадо записали. Проблема в том, что все модификации чего то существующего это процесс схожий с эволюционными, т. е. постепенный и как показывает практика максимальный процент новизны в технике не превышает 20% - это чтоб все было надежно и продумано. А вот Американцы в последнее время все наровят через ступеньку прыгнуть а то и через 2, что так сказать, достичь того желаемого "подавляющего технологического разрыва"... вот и разрывает их на части от этого...

[Xwazilb]

И поэтому уже 15 лет кроме слабых концептартов ничего не показывают.

[Алексей_К]

Лопасти винтов у данного конвертоплана не позволяют ему садиться по самолётному. Это значит, что при поломке одного двигателя в режиме самолёта и невозможности перевести двигатель или лопасти в вертикальное положение для посадки планированием, посадка конвертоплана может завершиться аварией - переворотом на посадочной площадке, но возможен и вариант, когда лопасти просто сломаются посадка будет более или менее нормальной. И вообще как конвертоплан будет осуществлять посадку, когда один двигатель горизонтален, а другой вертикален, различное лобовое сопротивление воздуха приведёт к косорылой посадке, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, возможно задевание крылом конвертоплана земли.

[gridasov]

какие люди ! Леша ! Ты хоть понимаешь шо такое лобовое сопротивление с позиции физика ?

[SVVP]

))) А поведайте гадость мне, все ЛА проектируются только лишь для того, чтобы они обязательно ломались, и обязательно под "исход 200"? Вот уж сколько тогда "смертников-камикадзе" по курортам да по делам разлётывают в мире! И даже бизнес-класс(!) ;D ;D ;D

[Yakut]

При отказе одного двигателя или при их разбалансировке он просто рухнет. Там и речи нет о продолжении полета. У двухвинтовой схемы винты вращаются в разные стороны, компенсируя моменты друг друга. В этом ее очень большой минус. При отказе одной из ВМГ крайне сложно посадить вертолет в режиме авторотации, там мгновенно вертолет закручивать начинает.

[Force]

При отказе одного движка он не рухнет.Так как система дублирована через вал.

[gridasov]

не задаетесь вопросом почему они таки валятся. Сидеть за столом и болтать языком это одно , а нагрузка через вал от одного двига ....И почему он вообще должен в принципе отказывать?Этого просто не должно быть и этому есть обоснование

[gridasov]

Не многие люди способны мыслить масштабно . Самые развитые государства разрушают себя сами свои развитием ,если производят продукцию в ,том числе и вооружение , которое тратит невосполнимое топливо и энергоресурсы.

[APASUS]

Разработка аппарата продолжалась целых 30 лет, и все эти годы за проектом тянулся шлейф неприятностей — то подтекающая гидравлика, то возгорания на борту, а в определенных ситуациях и нестабильность в полете. Эта злополучная программа не обошлась и без человеческих жертв: в ходе испытаний произошло три крушения, при которых погибло 30 морпехов. Инженеры раз за разом выявляли и исправляли пороки в конструкции этого самолета, но у прессы быстро кончилось терпение, и она объявила этот проект истинным злодейством. Нападки на самолет достигли пика в 2007 году, когда на обложке журнала Time он был назван «Летающим позором».
Раны не зажили и до сих пор, передовица в New York Times давала этому аппарату такие оценки, как «небезопасный» и «чреватый неисправностями».

[gridasov]

Доводка будет продолжаться еще 130 лет потому , что нельзя изменить алгоритмы этапов превращения физического процесса. Тупые думают , что физический процесс не имеет размерности , а он разделен на этапы и если эти этапы не соизмеримы то в конечном счете и проблемы не решется. А то , что кто-то создал непродуманные до конца устройства это еще и ничего не значит, если не считать , что люди загруженные в такой аппарат являются потенциальными смертниками в любой момент полета.

[Aqela]

Полагаю, что первые лет 20 аэропланы тоже не баловали надёжностью. Даже не нужно читать исторические документы. Достаточно почитать что-нибудь от Антуана нашего Сент-Экзюпери. В скольких его очерках и рассказах описывается унылый процесс ремонта где-нибудь посреди Сахары засбоивших движков и прочей радости... А уж какие чудеса членовредительства представляли собой в 19 веке паровозы и пароходы!!! А появление понятия "баг" из истории компьютерной техники Вам известно?
Так что во многих случаях - "дело техники" и "болезни роста".

[TIT]

маленький ,
но летающий

[Леков Л]

аппараты с дополнительными толкающими винтами, позволяющими развивать рекордные скорости. Эти возможности демонстрирует экспериментальная модель Eurocopter X3 Hybrid...
К-22

Ну, господин Фишман и вы милые редакторы, половина вас точно автомобиль имеет что предполагает хотя бы начальный технический уровень.
Тянущий и толкающий винт это все же разные штучки - одна спереди тянет аппарат вперед, а другая сзади и что характерно пытается толкать.
А статье плюс - занятно.
С уважением к коллегам.

[Азов]

Возможна ли реализация сего аппарата с реактивными двигателями?

[SVVP]

Возможна, только вот такими и в таком исполнении:



как автор заявляю

[Zaurbek]

Схема С-97 смориться как то проще и надежнее. В схеме Оспрей , конечно много рискованных моментов с поворотами двигателей. Тут еще нужно понять, что какие то схемы лучше для легких-средних машин, а какие то для тяжелых. В 30е годы полным ходом строили автожиры, он не может полностью заменить вертолет, но схема гораздо проще.....

[ArikKhab]

Osprey НЕ поставляются в Канаду, Израиль и ОАЭ....на данный момент на вооружении только в США
Ка-22 винтокрыл поперечной схемы (являющегося автожиром-вертолётом-гиродином)

[gridasov]

Если посмотреть обобщенно на проблематику модернизации и создания новых авиационных двигателей , то можно увидеть , что конструкционная концепция всех авиационных двигателей ведет в тупик. Иными словами все сложнее и сложнее получать позитивные результаты их совершенствования. Поэтому мы создали концепцию которая открывает широчайшие возможности модернизации той элементарной модели ,которую предлагаем мы. Двигатели нового подхода не только абсолютно малошумные , но и проще в технологическом устройстве для их изготовлении. Потенциальные же возможности "выжать" из них новые возможности , невероятно широкие и очевидные.

[albibek]

Как насчёт другой концепции, - один или два двигателя - генератора и несколько десятков электровентиляторов. От потери одного - двух вентиляторов особого вреда не будет. Идея двигателей - генераторов прорабатывается, насколько я знаю, у проекта ПАКДА. Если там это приемлемо, почему- бы здесь не воспользоваться?