Справит ли тяжелый транспортный вертолет Chinook свой столетний юбилей?
Великобритания является самым крупным оператором вертолетов Chinook за пределами Соединенных Штатов
Производственная линия Chinook в Филадельфии будет выпускать вертолеты в новейшем варианте CH-47F/MH-47G до 2019 года
Что касается доработок варианта CH-47D, которые превращают его в модель CH-47F, то самыми заметными здесь являются «стеклянная» кабина пилотов и цифровая автоматическая система управления полетом DAFCS (digital automatic flight control system). «С эксплуатационной точки зрения DAFCS стала самым значительным усовершенствованием CH-47F, об этом говорят отзывы пользователей, которые мы получаем. Это переворачивает ваши представления о том, что может делать вертолет – это в основе своей контроль устойчивости. Вы может покинуть вертолет после зависания, погулять и он просто будет стоять на месте», – сказал Ротт.
Еще одно усовершенствование самолета CH-47F заключается в установке системы погрузки-выгрузки грузов COOLS (Cargo On and Off Loading System) в грузовом отсеке, которая заменила систему обработки грузов HICHS (Helicopter Internal Cargo Handling System). В системе HICHS использовались металлические ролики на полу для передвижения поддонов, что означало сложности в конфигурировании вертолета для других задач. В системе COOLS используется двухсторонние переворачивающиеся блоки, они с одной стороны плоские, а с другой имеют ролики (подобная система используется в транспортном самолете Boeing C-17 Globemaster III). Это не только позволяет легко конфигурировать воздушное судно под разные задачи, но и оставлять под системой баллистическую защиту, которую раньше приходилось снимать.
Вертолет Chinook британских ВВС демонстрирует свою грузоподъемность, поднимая в воздух вертолет Sea King, который сломался на Северо-Шотландском нагорье
На вертолете Chinook по бортам установлены опциональные топливные баки (на фото). Хотя они увеличивают дальность и продолжительность полета, но влияют на скос потока воздуха вниз по фюзеляжу, что может повлиять на имеющуюся грузоподъемность
Эволюционное обновление
Что касается краткосрочных усовершенствований вертолета CH-47F, то американская армия находится на данный момент в процессе составления повариантного анализа возможной модернизации Block 2. «Это будет эволюционный процесс, основывающийся на том, что было сделано до этого с целью получения повышенных возможностей, без необходимости заново изобретать колесо и что более важно без необходимости платит за это опять», – сказал Ротт, добавив, что «ни одна из предлагаемых возможностей не связана с высокорискованными технологиями».
Хотя модернизация Block 2 до сих пор уточняется, но она, по всей видимости, будет включать продвинутую лопасть несущего винта ACRB (Advanced Chinook Rotor Blade). ACRB пока находится в разработке; это не плоская лопасть, она отличается геометрией и новым асимметричным аэродинамическим профиль с целью повышения подъемной силы примерно на 900 кг на лопасть (5400 кг на вертолет).
Принципы проектирования заключались в том, что для упрощения модернизации первые 45 сантиметров лопасти, где она крепится к втулке, должны быть идентичны старой лопасти (ACRB изготавливается из таких же материалов, что и старая лопасть). «ACRB в настоящее время уже прошла стадию презентаций и масштабных моделей, по графику она будет готова к установке на машины примерно до 2019 года, – сообщил Ротт. – Проект финансируется компанией Boeing и американской армией, и мы ожидаем, что она станет частью не только новых вертолетов Chinook, но и существующих платформ, проходящих модернизацию». Хотя лопасть ACRB предназначена упростить процесс модернизации, но потребуется определенная доработка программного обеспечения систем управления полетом вертолета.
В августе 2015 года американская армия объявила о том, что она рассчитывает возобновить производство Chinook MH-47G для специальных задач в обновленной конфигурации Block 2. Командование специальных операций сухопутных войск США (USASOC) в настоящее время развертывает 61 модернизированный вертолет MH-47G Block 1 (62 поставлены: 35 CH-47D, девять MH-47D и 18 MH-47E; один был потерян в Афганистане) и восемь новых моделей MH-47G.
Вертолет Chinook в варианте HC.6 британских ВВС
Производство последних восьми вертолетов MH-47G Block 1 в настоящее время завершено, но Директорат интеграции авиационных систем американской армии предлагает возобновить их производство с целью поставки неназываемого числа новых вертолетов Block 2 для замены некоторых или всех модернизированных до конфигурации Block 1 платформ.
Ожидается, что машины модернизации Block 2 поступят на вооружение американской армии в начале 2020-х годов, хотя это будет зависеть от государственного финансирования и других факторов. После этого, ранее выпущенные вертолеты Chinook Block 1, скорее всего, будут модернизированы до конфигурации Block 2 с тем, чтобы иметь все машины одного стандарта.
Помимо Block 2 компания планирует до запланированной армией даты снятия с вооружения вертолетов Chinook провести еще одну или даже две модернизации типа Block нынешних моделей CH-47F/MH-47G, либо дав им приставку Block 3, либо обозначение CH-47H. «Если Block 2 начнет сходить с производственной линии в начале 2020-х, а вы должны построить 500 машин, то их изготовление будет идти примерно до 2035 года. Что произойдет с Chinook, зависит от того, где будет на тот момент программа по перспективному тяжелому транспортному вертолету FVL [Future Vertical-Lift], но в случае если это будет начальный этап разработки, то вы можете переходить к Block 3», – сказал Ротт.
«Мы уже конечно уже размышляем над этим, но все зависит от того, чего вы хотите добиться, большей скорости, дальности, грузоподъемности, размера грузовой кабины, живучести или всего и сразу?»
Одна конструктивная особенность, которая отличает Chinook от любого летающего сегодня вертолета (за исключением еще одной модели Boeing-Vertol 107) – это его конфигурация с продольным расположением несущих винтов. Эта особенность позволяет получить превосходную подъемную силу и скорость, она будет лежать в основе любой будущей программы модернизации Block 3 или CH-47H.
«Продольная схема стала воплощением идеи конструктора вертолетов Фрэнка Пьясеки. В пределах относительно небольшой площади проекции двух несущих винтов у вас имеется вся необходимая для подъема тяга, в тоже время для вертолета традиционной схемы с одним несущим винтом необходим хвостовой винт для противодействия реактивному моменту, – пояснил Ротт. – Наряду с увеличением подъемной силы продольная схема с высоко поднятым задним пилоном несущего винта позволяет грузовикам сразу заезжать на аппарель для загрузки, что невозможно для традиционных вертолетов. Пилот также не в такой степени волнуется о силе ветра и наклонных площадках для посадки, кроме того, вертолет более безопасен для наземного персонала. Вертолет Chinook может также подниматься на большие высоты с более тяжелым грузом. Это поразительные возможности и для меня удивительно, почему проект вертолета с подобной схемой реально не был реализован в других странах».
В то время как многие современные стандартные вертолеты с целью повышения скорости и аэродинамической подъемной силы перешли от несущих винтов с двумя или тремя лопастями к несущим винтам с четырьмя или пятью лопастями, Chinook остановился на своей конфигурации из двух несущих винтов по три лопасти. Ротт пояснил: «Шесть лопастей двух несущих винтов с учетом их нынешней длины и ширины создают превосходную подъемную силу».
«Прототип Chinook 347, выставленный в Форт Раккере в Алабаме, был экспериментальной платформой, он имел винты с четырьмя лопастями плюс крылья. Во время тестовых полетов в 1965 году проверялась возможность получения дополнительной скорости и подъемной силы. Одна из проблем конфигурации с четырьмя лопастями заключается в том, что вы теряете в надежности, когда лопасти перекрываются при вращении, и поэтому вам необходимо либо удлинять фюзеляж, чтобы исключить их перекрытие, либо укорачивать лопасти. Но при этом, подобную схему нельзя исключить в будущем».
Замена двигателя
По словам господина Ротта, компания Boeing начала исследования с целью замены сдвоенных газотурбинных двигателей Honeywell T55 новой и более мощной силовой установкой, хотя это требование пока не определено. «Мы очень много размышляли по поводу новых двигателей, но пока нет движения в этом направлении. Конечно, если вы собрались летать до 2060 года, да еще хотите установить четыре лопасти, это почти точно определяет потребность в новом двигателе, но мы пока размышляем. Нынешний двигатель фантастичен и точно подходит для всех задач, выполняемых вертолетом сегодня, но если вы задумываетесь об увеличении грузоподъемности в будущем, то вам необходим больший двигатель, скорее всего, уже где-то в 2020-х. Более прочная трансмиссия и силовая передача является одним из компонентов модернизации Block 2, после чего можно говорить об установке более мощного двигателя».
Наряду с повышением грузоподъемности вертолета Chinook компания Boeing также рассматривала возможность увеличения сечения основной кабины для транспортировки всё увеличивающихся в размерах военных грузов. Впрочем, как и при любой другой доработке, это косвенно влияет на другие характеристики вертолета.
«Для того чтобы входили военные грузы больших размеров, было задумано увеличение поперечного сечения корпуса. Но сразу возникает проблема с транспортировкой вертолета Chinook в транспортном самолете C-17, в этом случае необходимо соответственно расширять его грузовой отсек. Еще одна проблема заключается в скосе потока воздуха при обтекании фюзеляжа во время зависания вертолета, поскольку более широкий фюзеляж уменьшает подъемную силу», – заметил Ротт. Также существует проблема с «располневшими» вариантами Chinook. Конечно, увеличенные в объеме топливные баки позволяют иметь больше топлива, но недостаток здесь заключается опять же в скосе воздушного потока и большей массе, которую нужно поднять в воздух. «Мы будет предлагать заказчикам увеличенные топливные баки только по их запросу, а не в качестве базового варианта».
Оставаясь на вооружении уже более 50 лет, Chinook, скорее всего, останется в эксплуатации еще 50 лет, что сделает его первым в мире «столетним» вертолетом
Технические характеристики транспортного вертолета Chinook
Диаметр лопастей: 18,29 м
Длина с вращающимися винтами: 30,14 м
Длина фюзеляжа: 15,46 м
Высота: 5,68 м
Ширина фюзеляжа: 3,78 м
Максимальная скорость: 302 км/ч
Круизная скорость: 291 км/ч
Дальность полета: 370 км
Практический потолок: 6000 м
Максимальная общая масса: 22680 кг
Полезная грузоподъемность: 10886 кг
Перспективы
Из всех типов вертолетов, находящихся на вооружении американской армии, Chinook меньшего всего задели недавно объявленные планы реструктуризации, согласно которым вертолеты Bell OH-58 Kiowa выводятся из эксплуатации, Boeing AH-64 Apache передаются из Национальной гвардии в действующую армию, а часть армейских машин Sikorsky UH-60 Black Hawk передаются Национальной гвардии. Это означает, что американская армия точно знает, что она имеет и чего она хочет от своих вертолетов Chinook.
Кроме Соединенных Штатов вертолет Chinook был продан в 17 стран. Все операторы за исключением Аргентины (по финансовым причинам) до сих пор эксплуатируют эти вертолеты.
Что касается дальнейших потенциальных краткосрочных и среднесрочных потребностей в тяжелых транспортных вертолетах Chinook, то по прогнозам специалистов портфель текущих или новых заказов до 2024 года может составить 915 машин при общей стоимости 42 миллиарда долларов.
Использованы материалы:
www.boeing.com
www.raf.mod.uk
www.pinterest.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Автор: Alex Alexeev