Проект Bell Textron HSVTOL. Технологии для конвертоплана далекого будущего
Три варианта конвертопланов на платформе HSVTOL
Американская компания Bell Textron Inc. имеет большой опыт в сфере летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Прямо сейчас он используется при разработке нового концепт-проекта семейства конвертопланов с рядом характерных возможностей. На днях компания-разработчик впервые показала облик такого семейства и раскрыла его особенности.
Новый проект
В настоящее время в рамках программ Пентагона Bell Textron создает два перспективных конвертоплана с разными возможностями – V-280 Valor и V-247 Vigilant. Кроме того, проводятся исследования, необходимые для дальнейшего развития направления и разработки следующих проектов.
В 2017-2020 гг. компания «Белл-Текстрон» запатентовала несколько схем конвертопланов с теми или иными особенностями. Предложены разные варианты аэродинамического облика, несколько схем силовой установки и несущей системы. В частности, разработаны конвертоплан со складывающимися в полете лопастями винтов, гибридная газотурбинно-электрическая силовая установка и т.д.
В апреле 2021 г. Научно-исследовательская лаборатория ВВС США (Air Force Research Lab, AFRL) выдала компании заказ на проработку концепций конвертоплана военного назначения. Стоимость таких работ оценили в 950 тыс. долл. Сообщалось, что целью проекта является создание перспективного высокоскоростного летательного аппарата вертикального взлета и посадки (High-Speed Vertical Take-Off and Landing, HSVTOL).
Новый исследовательский проект осуществляется в интересах нескольких структур. Его практические результаты могут заинтересовать ВВС, КМП, ВМС и Силы спецопераций. Для эффективного решения некоторых задач им требуются скоростные летательные аппараты вертикального взлета, и по этой причине запущено несколько новых программ, таких как FVL и HSVTOL.
2 августа компания-подрядчик впервые раскрыла информацию по новому проекту. В пресс-релизе приводились основные задачи текущих работ и планы по дальнейшему развитию проекта. Кроме того, опубликовали компьютерное изображение сразу трех изделий перспективного семейства HSVTOL.
Несущая система конвертоплана, описанная в патенте US20190248483A1 от 2018 г.
Цели и задачи
Главной целью проекта HSVTOL от Bell Textron является поиск и отработка решений для последующего создания реальных летательных аппаратов разных классов и разного назначения. За счет масштабирования основных идей и технологий следует обеспечить разработку и строительство летательных аппаратов со взлетной массой от 4 тыс. фунтов (1,8 т) до 100 тыс. фунтов (45,4 т).
Аппарат HSVTOL должен иметь возможность вертикального взлета и посадки, висения и т.д. и показывать высокие взлетно-посадочные характеристики. Необходимо обеспечить максимально возможную продолжительность непрерывного висения. Нисходящий поток на таком режиме должен быть минимальным для исключения негативных явлений. Конвертоплан должен иметь возможность горизонтального полета со скоростью не менее 400 узлов (740 км/ч).
На основе ключевых технологий и решений планируется создавать пилотируемые и беспилотные летательные аппараты. Такая техника сможет решать широкий круг задач транспортного, боевого и вспомогательного характера. Впрочем, армия пока не оглашала свои планы по созданию и внедрению летательных аппаратов с такими возможностями.
Ключевые идеи
«Белл-Текстрон» раскрыла возможный облик сразу трех летательных аппаратов линейки HSVTOL. Они имеют некоторые общие черты, указывающие на применение общих решений. При этом заметны существенные различия, связанные с разным назначением и целями конкретных проектов.
Показанные конвертопланы «построены» по нормальной схеме с веретенообразным фюзеляжем, прямым крылом и двухкилевым оперением. На концах крыла размещены гондолы двигателей, используемых для вертикального взлета/посадки и полета на малых скоростях и переходном режиме. Аппараты изображены на режиме скоростного полета: воздушные винты остановлены, а их лопасти сложены вдоль гондол.
Тип силовой установки не уточняется, но сообщается о новых технологиях. Видно, что летательные аппараты имеют воздухозаборники разного расположения, что указывает на применение турбовальных или турбореактивных двигателей. При этом мотогондолы не имеют сопловых аппаратов.
Bell V-280 Valor - уже летающий конвертоплан для FVL
Вероятно, концепт HSVTOL предусматривает использование идей, ранее описанных в одном из патентов Bell-Textron. Тогда предлагалось оснастить конвертоплан турбореактивным двигателем, соединенным с генератором, а в гондолах на крыле поместить электромоторы.
Общей частью разных проектов станут современные цифровые системы управления, способные взять на себя выполнение некоторых задач и разгрузить пилотов. Кроме того, за счет этого появится задел для создания беспилотной техники.
Подобный летательный аппарат будет выполнять взлет, переход к горизонтальному полету и первоначальный разгон при помощи несущих винтов с электромоторами – как «традиционные» конвертопланы. После набора необходимой скорости с получением требуемой подъемной силы от крыла HSVTOL сможет отключить несущие двигатели и сложить лопасти, а тяга будет создаваться турбореактивным двигателем.
По сути, в проекте HSVTOL объединяются несколько многообещающих технологий, что, как ожидается, позволит получить выгодное соотношение характеристик. Так, поворотные мотогондолы с несущими винтами дадут вертикальный взлет и посадку, реактивный двигатель разгонит машину до высокой скорости, гибридная силовая установка повысит энергоэффективность, а автоматика управления упростит работу летчиков и позволит создавать беспилотные модификации.
Впрочем, почти все эти технологии не отличаются зрелостью и нуждаются в дальнейшей проработке. Необходимо создание стендовых и опытных образцов для испытаний и доводки разного рода, предусматривающих самостоятельную и совместную проверку агрегатов.
Унифицированные образцы
Опубликованное изображение показывает принципиальную возможность создания тяжелого транспортного конвертоплана. Такой летательный аппарат сохраняет нормальную аэродинамическую схему, но воздухозаборник пришлось перенести на верхнюю поверхность фюзеляжа. Также предусматривается объемный грузовой отсек с кормовой загрузкой. Расчетные тактико-технические характеристики машины неизвестны.
Беспилотный аппарат Bell V-247, находящийся в разработке
Второй показанный летательный аппарат имеет меньшие габариты и неясное назначение. Он имеет грузопассажирскую кабину с боковым входом и бортовые воздухозаборники. Третий вариант HSVTOL еще меньше и внешне похож на предыдущий. При этом он не имеет фонаря, что говорит о беспилотном характере разработки. Какую полезную нагрузку может нести такой БПЛА, неизвестно.
Вполне возможно, что программа HSVTOL не ограничится тремя показанными конвертопланами. Как минимум, на теоретическом уровне могут проработать другие варианты техники на основе унифицированных решений. Реальные размеры семейства и количество проектов будут зависеть от результатов нынешних работ и от пожеланий заказчика.
Технологии будущего
В последние годы вооруженные силы США уделяют большое внимание проблеме летательных аппаратов, сочетающих высокие взлетно-посадочные и скоростные характеристики. Различным структурам армии необходимы летательные аппараты, не нуждающиеся в крупных взлетно-посадочных площадках, но способные перевозить тот или иной груз с высокой скоростью на большую дальность.
Несколько проектов такого рода уже разрабатываются в рамках крупной программы FVL, причем с прицелом на производство и реальное применение. Ряд опытных образцов уже доведен до испытаний и успешно демонстрирует высокие летно-технические характеристики. Через несколько лет такая техника должна будет попасть в войска, где начнет заменять имеющиеся вертолеты.
Все эти проекты основываются на современных технологиях и компонентах, что определяет их возможности и перспективы. Новый проект HSVTOL, в отличие от них, предусматривает поиск и использование совершенно новых решений, пока не используемых в авиации. Его фактическим итогом станут рекомендации по дальнейшему развитию направления скоростных конвертопланов.
Сроки завершения проекта Bell Textron Inc. пока не уточнялись. На поиск и изучение принципиально новых технологий и технических решений уйдет несколько лет. Затем может появиться опытный образец, которому предстоит показать потенциал новой концепции. И только после этого следует ожидать заказы на разработку реальной техники для эксплуатации в вооруженных силах и других структурах. Удастся ли идеям компании «Белл-Текстрон» дойти до этой стадии – покажет время.
- Рябов Кирилл
- Bell Textron Inc.
Информация