미래의 틸트로터 벨 HSVTOL
가상 비행에서 틸트로터 HSVTOL의 세 가지 변형
XNUMX월 초 Bell Textron은 HSVTOL(High-Speed Vertical Take-Off and Landing) 프로젝트를 발표했습니다. 이 프로젝트의 목표는 공통 솔루션을 기반으로 전체 컨버터블 제품군을 만드는 것입니다. 새로운 라인의 항공기는 수직으로 이착륙할 수 있으며 수평 비행에서 고속을 개발할 수 있습니다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 몇 가지 흥미로운 아이디어와 기술이 제안됩니다.
미래 지향적인 개념
개념 프로젝트 HSVTOL은 다양한 작업에 맞게 확장할 수 있는 항공기 아키텍처 생성을 제안합니다. 공개된 자료에는 소형 무인 차량부터 C-130 항공기 크기의 화물 차량까지 세 가지 버전의 틸트로터가 이미 나와 있습니다. 또한 Bell은 UAV의 운영을 지원하기 위해 해양 플랫폼과 같은 다양한 추가 시스템을 작업하고 있습니다.
모든 경우에 HSVTOL 틸트로터는 유선형 동체와 중간 날개가 있는 기계로, 그 끝에 프로펠러가 있는 나셀이 배치됩니다. 꼬리에는 두 개의 용골 깃털이 있습니다. 메인 터보샤프트/터보제트 엔진은 프로펠러의 회전과 다양한 비행 모드에서 제트 기류 생성을 담당하는 동체의 상부 또는 꼬리 부분에 위치해야 합니다.
HSVTOL은 두 개의 로터를 사용하여 수직으로 이륙한다고 가정합니다. 수직 비행기에서 곤돌라를 돌리면 수평 비행으로 전환할 수 있습니다. 최대 속도로 가속하려면 제트 추력과 날개 양력을 사용하는 것이 좋습니다. 프로펠러 블레이드는 곤돌라를 따라 접혀야 합니다.
비행장 장비
언급한 바와 같이, 이 계획은 다양한 크기, 수용 능력 및 목적의 항공기를 제작하는 데 사용할 수 있습니다. 계산에 따르면 400노트(740km/h)의 비행 속도를 초과하는 것이 가능합니다. 그러나 제품군의 각 프로젝트는 실제로 기술 사양에 해당하는 단위와 구조를 사용하여 별도로 개발해야 합니다.
10월 초에 Bell은 새로운 컨버터블 비행기의 외관과 특징 중 일부만을 공개했습니다. 다른 날 이 프로젝트에 대해 더 많이 알려졌습니다. XNUMX월 XNUMX일 The Drive는 The War Zone이라는 제목으로 이 주제에 대한 흥미로운 기사를 게시했습니다. 여기에서 Bell의 고급 기술 책임자인 Jeff Nissen은 다음과 같이 말했습니다. 역사 컨버터 플레인 개발 및 현재 프로젝트 HSVTOL에 대한 새로운 데이터 공개.
일반적인 접근 방식
HSVTOL 프로젝트의 주요 임무는 가능한 최대 속도와 비행 범위를 달성하는 것입니다. 이러한 매개변수에 따르면 새로운 샘플은 기존 틸트로플레인을 능가해야 합니다. 이를 위해 최적의 비행 성능 수준이 결정되는 일부 연구가 수행되었습니다.
새로운 계획의 항공기는 최소 400노트의 순항 속도를 개발해야 한다는 것이 확인되었습니다. 더 적은 고속 요구 사항으로 모든 모드에서 프로펠러를 사용하여 "전통적인"틸트로터 방식을 사용할 수 있습니다. 최대 속도는 0,85M(고도에 따라 1000km/h 이상)을 초과해서는 안 됩니다. 이 값을 초과하면 공기 저항이 크게 증가할 것으로 예상됩니다. "서스테인" 엔진의 추력을 증가시켜 극복할 수 있지만, 이는 연비를 저하시키고 가능한 범위를 감소시킵니다.
구조 작업에서 HSVTOL의 중간 수정
HSVTOL의 계산된 기동성은 다른 컨버터보다 높습니다. 경 또는 중형 차량은 격렬한 진화를 하고 지형 주위를 비행할 수 있습니다. 그러나 현대 전투기 수준에서 기동성을 달성하는 것은 불가능합니다.
틸트로터 기체는 가시성을 염두에 두고 설계되고 있지만 구조와 외부는 이 영역에서 달성 가능한 결과를 제한합니다. 프로펠러를 접을 수 있는 기능은 주요 마스킹 요소 중 하나를 제거하지만 이 모드에서도 항공기는 특별히 설계된 스텔스 항공기보다 더 눈에 띕니다.
Bell은 틸트로터와 함께 기본 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 예를 들어 HSVTOL 제품군의 UAV는 SLURRP(Sea-based Logistics Unmanned Refuel/Re-arm Platform)와 함께 사용할 수 있습니다. 장치는 이러한 플랫폼에 착륙하고 자동으로 연료를 보급하고 다시 공중으로 올라갈 수 있습니다. 중형 항공기는 더 큰 플랫폼, 유인 또는 자율 주행에 사용할 수 있습니다.
엔진 질문
HSTOVL 프로젝트의 주요 임무는 최적의 발전소 아키텍처를 찾는 것입니다. Bell은 현재 기존 및 미래 구성 요소를 기반으로 여러 옵션을 작업하고 있습니다. 일부 버전은 가장 빠르게 프로젝트를 테스트할 수 있지만 기술적 특성은 제한적입니다. 다른 계획을 사용하면 높은 비행 데이터를 얻을 수 있지만 복잡하고 추가 정교화가 필요합니다.
SLURRP 플랫폼의 경량 UAV
경량 UAV 프로젝트에서 구현하기 위해 가장 간단한 접근 방식을 제안합니다. 이러한 장치는 프로펠러와 "유지 장치" 터보제트 엔진으로 전송되는 "리프팅" TVD를 수신해야 합니다. 이 계획을 통해 시장에서 사용 가능한 엔진을 사용하여 가능한 한 빨리 프로토타입 차량을 개발하고 테스트할 수 있습니다. 그러나 무게 효율성에는 차이가 없으며 전반적인 성능 수준을 제한합니다.
HSVTOL의 더 큰 변형의 경우 모든 모드의 비행이 필요한 총 전력으로 하나 또는 여러 개의 엔진에서 제공되는 결합 방식이 제안됩니다. 계산에 따르면 HPT는 두 가지 주요 작동 모드에서 필요한 특성을 제공하지 않으므로 다른 솔루션이 필요합니다.
이론적인 수준에서는 F-135B 전투기를 위해 개발된 리프트 팬이 있는 Pratt & Whitney F35 엔진이 고려되었습니다. 모든 장점에도 불구하고 견인력이 충분하지 않으며 적어도 개선이 필요합니다. 터보제트 엔진이 발전기에 연결되고 메인 로터가 전기 모터로 회전하는 하이브리드 방식이 연구되고 있다. 이 옵션은 흥미롭지만 지금까지는 높은 연료 효율이나 중량 효율성을 보여주지 못했습니다.
숙련된 Bell V-280 Valor 틸트로터 - 동급에서 가장 빠른 것 중 하나
최상의 옵션은 샤프트에 더 많은 전력을 교대로 전달하고 높은 반력 추력을 생성할 수 있는 다중 모드 가스 터빈 엔진으로 간주됩니다. 그러나 이 클래스의 제품은 아직 테스트 이상으로 발전하지 않았으며 새로운 모델의 개발에는 무기한 시간이 걸릴 것입니다. 따라서 벨은 중장기적으로 가능한 제품만을 연구 개발할 계획이다.
다가오는 흐름
HSVTOL용으로 개발된 프로펠러 설계는 큰 관심을 끌고 있습니다. 고속 비행으로 전환하는 동안 장치는 블레이드에 깃털을 달아 곤돌라를 따라 놓아야 합니다. 이러한 프로펠러의 최적 설계는 1972년에 만들어지고 테스트되었으며 모든 장점을 보여주었습니다.
블레이드 접기는 맞대기 부분의 힌지를 통해 수행됩니다. 드라이브가 없습니다. 블레이드는 유입되는 공기 흐름에 의해서만 위치를 변경해야 합니다. 이 경우 블레이드의 이동 속도를 제어하는 제동 시스템이 제공됩니다.
항공모함에 착륙하는 직렬 틸트로터 MV-22
30년대 초반의 테스트에서는 중단 없이 40-150노트(175-280km/h)의 속도로 325-400개의 접기 및 펼치기 사이클을 수행할 수 있는 가능성을 보여주었습니다. 아마도 프로젝트의 추가 개발과 최신 재료 및 기술의 사용은 XNUMX개 노드에서 원래 회로의 작동성을 보장할 것입니다.
이론과 실습
따라서 HSVTOL 프로젝트는 기본 아이디어 개발 및 기술 솔루션 검색을 포함하는 초기 단계에 있습니다. 동시에 실험 장비의 건설 및 테스트는 여전히 불확실한 미래의 문제인 반면, 개발자 회사는 프로젝트의 실제 전망을 평가하고 지속 가능성을 결정해야 합니다.
공식 성명과 메시지에서 알 수 있듯이 Bell Textron은 미래에 대해 낙관적이며 유망한 발전에 대한 관심을 보여주고자 하는 열망이 아닙니다. 이 회사는 수직 이륙 항공기에 대한 광범위한 경험과 전문 지식을 보유하고 있습니다. 또한 새로운 아이디어와 개념이 지속적으로 제시되고 연구되고 실행되고 있습니다. 오래된 경험과 현대적인 제안을 기반으로 실제로 새로운 클래스의 기술을 만들 수 있습니다. 또는 가족 전체가 될 수 있습니다.
그러나 지나친 낙관론은 적절하지 않다. 제안된 HSVTOL 개념은 필요한 수준의 성능을 가진 틸트로터를 만드는 것이 불가능하다는 몇 가지 심각한 문제에 직면해 있습니다. 가까운 장래에 Bell Textron 및 관련 기관이 이 모든 문제를 해결해야 하며 그러면 미래의 틸트로터가 무엇인지 명확해질 것입니다.
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