속도 요구 : 유망 고속 헬리콥터 프로젝트
CV / MV-22B 컨버터블은 2007 해에 미국 해병대에 채택되었습니다. 이것은 현재 운항중인 유일한 항공기이며, 수직으로 이륙하여 착륙하고 고속 수평 비행을합니다.
1954-1962 년 동안 알제리와의 전쟁 중 프랑스 군대와 공군에 모습을 드러낸 헬기들은 군사 작전의 개념에 새로운 차원을 더했습니다.
수직 기동을 지원하기 위해 헬리콥터를 사용하면 지리적 인 장애물에주의를 기울이지 않고 전투 장비를 상대방이 가장 기대하지 않는 곳으로 배달 할 수 있습니다. 이것은 새로운 전투 기회를 열어줍니다. 알제리 충돌 이후 헬리콥터 설계의 기술적 진보와 끊임없는 개선으로 헬리콥터의 성능, 특히 탑재 하중과 리프트가 향상되었습니다. 그러나 현대의 중형 및 대형 다목적 헬리콥터의 최대 속도와 범위는 분명히 상한에 도달했습니다.
예를 들어, 보잉의 CH-47 Chinook 다용도 운송 헬리콥터의 최신 모델 F는 최대 속도가 315 km / h이고 370 km 범위입니다. CH-47F는 35 km / h의 최대 속도와 310 km의 범위를 가진 러시아의 Mi-460M 헬리콥터입니다. 최대 속도가 101 km / h 인 AgustaWestland / Finmeccanica 매체 AW-309 헬리콥터와 같은 세대의 새로운 AW-139M 중형 헬리콥터가 306 km / h의 최대 속도를 개발합니다. 이 최대 속도 목록에서 볼 수 있듯이 모든 현대 헬리콥터가 300 km / h를 초과하는 최대 속도를 낼 수있는 것은 아닙니다.
순항 속도는 전투 임무를 수행 할 때 항공기의 "회전"에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 헬리콥터가 빠른 속도로 비행할수록 목표에 빨리 도달하고 조만간 추가로 힘과 물자를 들고 배달 할 수있게 될 것입니다. 공중 폭행의 성공을 위해서는 지상에서의 신속한 병력 확립이 매우 중요합니다. 따라서 주어진 기간 동안 더 많은 항공편을 비행 할 수있는 항공기의 기능은 매우 유용합니다. 고속 비행은 항공기가 적의 관측자와 지상의 화살표에 열려있는 시간을 줄임으로써 생존 가능성을 증가시킵니다.
주로 연료 공급과 관련이 있지만 증가 된 범위도 바람직하다. 과거에는 연료 탱크의 용량과 직접적으로 관련된 비행 범위를 늘리는 데 특별한주의를 기울였습니다. 26 킬로미터의 범위를 가진 Mi-800 및 53 km의 범위를 지닌 Sikorsky CH-999E와 같은 중형 및 중량 헬리콥터는 재급유없이 여러 가지 출격을 수행 할 수있는 범위가 필요합니다. 한편, CH-53E 헬리콥터 또는 MH-60G / U Blackhawk 특수 작전 헬리콥터와 같은 항공기에 장착 된 연료 붐은 적의 후방에서 장거리 작업을 수행 할 수 있도록합니다. 그러나 실제 운항 감각의 범위와 비행 속도는 밀접한 관련이 있습니다. 항공기는 항해 거리가 수백 해리에 달하는 착륙장에 도달 할 수있는 범위를 가질 수 있지만 착륙 력이 상승하는 데 소요되는 시간이 증가 할 수 있으므로 반송 왕복 및 소요 시간을 고려해야합니다. 이 경우 증가 된 비행 시간으로 인해 왕복 업무를 신속하게 수행 할 수 없습니다. 즉, 가장 긴 거리를 가장 효율적으로 사용하려면 항공기가 다시 빠르게 날아 가야합니다.
나사 회전
회의론자의 초기 어려움과 비판에도 불구하고 Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX) 공동 프로젝트의 프레임 워크에서 22에서 시작된 Bell-Boeing CV / MV-1981B Osprey 틸트 로터는 수직 리프트 장치와 관련된 작업 개념을 변경했습니다. 2007의 미 공군 특수 부대와 2009의 미 해병대가 처음으로 배치 한이 변환 소는 현재 군사 작전 (이라크와 아프가니스탄 개입)뿐만 아니라 인도주의 업무 및 재난 구조 활동에도 사용되고 있습니다 그는 2013에서 필리핀의 일부를 황폐화시킨 태풍 하이 야트 (Haiyart)를 도왔습니다. 특히 해병대는 MV-22B 틸트 로터에서 수평선 너머로 멀리 떨어진 배에서 군대를 파견하는 문제에 대한 해결책을 발견했습니다. 이 작업은 이전에 무거운 CH-46E Sea Knight 수송 헬리콥터에 의해 수행되었지만 비행 시간은 용납 될 수 없었습니다. 이 헬리콥터는 여러 가지 출격을하는 동안 필요한 부대를 구축하는 데 오랜 시간이 걸렸으며 제한된 수의 병력이 취약한 상태를 유지했습니다.
MV-22B 틸트 로터의 독특한 특성과 기능은 이러한 문제를 해결하기위한 것입니다. 그는 수륙 양용 비행선에서 수직으로 이륙 할 수 있지만 수평 비행으로 이동하고 엔진을 내리면 500 km / h의 속도로 비행 할 수 있습니다. 이것은 CH-46E 헬리콥터의 두 배 이상의 속도입니다. 즉, 비행 시간이 동일한 착륙 지대로 반 이상 줄어 들었습니다. 또한 722 kg 조종실과 9070 kg 서스펜션에있는 큰 6800 km 범위와 더 높은 탑재량이 효율성을 더욱 높입니다. MV-22B로 얻은 실무 경험은 항공기 유형으로 변환 비행기에 대한 관심이 증가하고 차세대 컨버터 보드에 대한 전망이 개선되었습니다. 이것은 사실 CV / MV-22B가 지난 30 년 동안 70-ies의 개발 및 생산 기술, 재료 및 프로세스를 사용하고 있다는 사실을 고려하면 특히 사실입니다. 의심의 여지없이 지난 30 년 동안 크게 발전했습니다.
유망한 V-280 Valor 컨버터블을 개발할 때, Bell-Boeing은 CV / MV-22B로 얻은 경험을 고려하여보다 정교한 터닝 스크류 항공기를 만들기 위해 최신 기술, 재료 및 생산 프로세스를 소개합니다.
Sikorsky S-97 헬리콥터의 경우 반대 회전의 두 회 전자와 꼬리 프로펠러가있는 스킴이 사용됩니다. 이것은 고속을 얻을뿐만 아니라 옆으로 그리고 심지어 뒤로 날아갈 가능성을 허용했습니다.
원근법 개발
위에서 언급했듯이 항공 업계는 헬리콥터의 최대 속도 제한을 극복하기 위해 노력하고 있습니다. 속도를 높이는 문제는 헬리콥터가 상단 로터와 수직 비행을 할 수있는 바로 요소와 부분적으로 연결되어 있습니다. 해결해야 할 문제는 스크류 및 케이싱의 공기 역학적 항력, 블레이드로부터의 공기 파손 제거, 역 기류 및 공기 압축성에 관한 것이었다. 이러한 문제의 기술적 미묘함에 대한 논의는 여러 페이지를 차지할 수 있지만 한 가지 분명한 점은 헬리콥터 비행의 역학을 바꾸기 위해 한 가지 방법으로 해결해야합니다. 설계자들은 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방향으로 나아가고 그에 대한 답을 찾기 위해 노력하고 있습니다.
예를 들어 Bell Helicopter는 CV / MV-22B 피봇 나사의 입증 된 개념을 채택하고 컨버터블 플레인 V280 Valor 프로젝트에 적용했습니다. 첨단 로터리 스크류 시스템 사업부의 스티브 마티아 (Steve Matia) 이사는 "V-280를 제작하고 생산할 때 CV / MV-22B 틸트 로터에서 얻은 경험을 사용하고 가장 최신의 개발 및 설계 기술을 사용합니다." 그는 설명하면서 가장 흥미로운 솔루션 중 하나가 V-280 곤돌라에 구현되었습니다. 컨버터 보드 CV / MV-22B에서 전체 곤돌라가 회전합니다. 새로운 V-280에서는 곤돌라와 엔진이 고정 된 상태에서 나사와 기어 만 회전합니다. 엔진 케이스가 랜딩 파티를 방해하지 않고 유지 보수 요구 사항을 줄이기 때문에 안전하게 착륙 및 하차 할 수 있습니다. 다양한 작업을 수행하도록 설계된 V-280 변환 평면은 CV / MV-22B 변환 평면보다 작습니다. 그것은 520 km / h의 순항 속도, 930 km 이상의 전투 범위, 1828 미터의 고도에서 공중 선회하고 기동성있는 기존 헬리콥터를 초과하면서 전체 전투 하중으로 섭씨 32 섭씨 온도에서 비행 할 수 있습니다. Lockheed-Martin과 함께 Bell은 FVL JMR-TD (미래 수직 리프트 공동 다중 역할 기술 데모) 고급 헬리콥터 프로그램을위한 컨버터블 글라이더 V-280를 제공합니다. 회사는 8 월 280에서 그들의 컨버터블 V-2017의 첫 비행을 예정했다.
테일 푸셔 프로펠러와 트윈 거더 테일 안정기를 사용하여 S-97은 기존 헬리콥터보다 눈에 띄게 조용합니다. 고속은 필요 없지만 시야가 낮을 때 밀기 나사는 거의 소리를 내지 않습니다.
에어 버스 헬리콥터에서 유망한 X3 헬리콥터는 짧은 날개를 가지고 있으며 80 노드 이상의 속도로 상승하고 전진 비행을 위해 2 개의 터보프롭 엔진을 사용합니다. 조종사는 에어 버스 헬리콥터 항공기 기동성에 유리합니다.
X2
한편 Sikorsky와 Boeing은 SB-1 Defiant 헬리콥터를 제공하기 위해 FVL JMR-TD 프로그램에 동참했습니다. 그들은 Sikorsky의 X13636 프로젝트를 반대 회전의 동축 나사와 프로펠러를 2 kg 이상의 무게를 가진 새로운 항공기의 기반으로 삼을 것을 제안합니다. 이 접근법에서 Sikorsky-Boeing은 기술적 솔루션을 시연하는 샘플 X2 기술 시위자 2720 kg이 2010 km / h의 기록 속도에 도달 한 463 년에 여러 번의 테스트 비행을했기 때문에 Sikorsky-Boeing의 이점이 있습니다. 2015에서 Sikorsky는 약 97 kg의 가벼운 전술 다용도 헬리콥터 S-5000 Raider의 프로토 타입을 발표했습니다.
SB-1 Defiant 헬리콥터 회사 인 Sikorsky와 Boeing의 프로젝트
이 프로젝트를 이끌고있는 시코 르 스키 (Sikorsky) 혁신 프로젝트 담당 부사장 인 Chris Van Van Buyten은 다음과 같이 말합니다. "동축 헬리콥터에서 더 빨리 더 빠르게 날아 다니는 것이 핵심 요건입니다. 그러나 S-97 프로젝트를 통해 우리는 차세대 회전익 항공기를 보여주고 싶습니다.이 항공기는 특히 저속 및 정지 상태에서 각 작동 매개 변수에서 기존 헬리콥터를 능가 할 수 있습니다. 동축 유닛 X2의 비밀은 반대 회전을하는 주 나사가 꼬리 나사가없는 리프트 및 포워드 비행을 제공한다는 것입니다. 150 매듭 (277,8 km / h) 위의 추진력은 푸시 스크류에 의해 제공되므로 메인 스크류가 가장 잘하는 일을합니다. 즉 리프트를 제공하십시오. " 밴 뷰텐 (Van Byuten)은 S-97 및 SB-1 항공기가 "군용 조종사가 현재 헬리콥터에서 어떻게 비행하고 싸우고 있는지를 근본적으로 바꿀 것이라고 가정했다"고 덧붙였다. Sikorsky와 Boeing 팀이 SBN-1 헬리콥터를 2017에서 공중으로 끌어 올 때까지 Sikorsky는 2 년 미만의 세 번째 실험 장치 X10를 갖게 될 것이고, 이는 최종 다용도 UH 헬리콥터의 크기에 맞게이 프로젝트의 고유 한 능력을 최종적으로 확인할 수 있습니다 -60 블랙 호크.
Sikorsky의 X2 프로젝트
FVL JMR-TD 프로그램의 목표는 정찰 및 공격에서부터 군대 및화물 운송에 이르기까지 광범위한 작업을 수행 할 수있는 성능과 기능이 크게 향상 된 항공기를 개발 및 배치하는 것입니다.
하이브리드 프로젝트
에어 버스 헬리콥터 (Airbus Helicopters, 구 Eurocopter)는 짧은 직사각형 날개와 같은 전통적인 항공기의 필수 요소 중 일부를 사용하여 고급 헬리콥터를 개발하는 하이브리드 접근 방식을 구현하고 있습니다. 이 솔루션은 2012에서 3 노드 (255 km / h)의 속도에 도달 한 기술 시연자 인 X472의 테스트 비행을 보여주는 비행 속도를 크게 향상 시켰습니다 (속도 기록 X2보다 높음). X3 프로젝트에서는 들어 올리고 내리는 짧은 날개와 짧은 날개가 장착 된 터보프롭 엔진과 결합되어 앞으로 나아갈 수있는 추진력을 제공합니다 (따라서 여기서 "하이브리드"라는 용어가 사용됩니다). 리어 프로펠러가 없으며, 각 끝에 수직 꼬리 고정 장치가있는 수평 고정 장치가 설치되어 있습니다. 80 노트 (148 km / h) 이상의 속도로 앞으로 날 때, 날개는 추가적인 리프트를 만들기 시작하고 고속으로이 항공기의 거의 모든 리프트를 제공합니다.
에어 버스는 X3 프로젝트가 제시 한 접근법을 사용하여 새로운 군용기에 대한 계획을 아직 공개하지 않았다. 그러나 한 회사 대표는 현재의 헬리콥터 중 상당수가 이러한 건설적인 솔루션을 포함 할 수 있다고 제안했습니다. 에어 버스 헬리콥터의 AS-3N365 Dauphin 경량 헬리콥터 AS-3N3의 근대화 된 몸체가 X3 프로젝트의 기초로 채택 되었기 때문에 이것은 완전히 가능할 것으로 보입니다. X2019은 미군에게 보여졌지만 궁극적으로 FVL JMR-TD 프로그램에 참여하지 못했습니다. 에어 버스는 수색 및 구조 작업에 중점을 둘 의도를 밝혔으며 XNUMX 해에 방송 될 XXNUMX 프로젝트를 기반으로 항공기 작업을 계속하고 있습니다.
레이첼
러시아 헬리콥터 지주는 2009 년에 후진 블레이드 SLES (Stall Local Elimination System)에서 로컬 스톨 억제 시스템의 회 전자 디자인에 대해 독점적 인 착륙 장치와 독점적 인 구현으로 유망한 고속 공기 역학적 헬리콥터를 개발 중임을 발표했습니다. 회사에 따르면 Mi-X1의 순항 속도는 475 km / h이며 최고 속도는 520 km / h입니다. 8 월에는 모스크바 헬리콥터 공장의 MAKS Airshow에서 올해의 2015을 수상했습니다. Mile은 고속 헬리콥터로 광고 한 RACHEL 데모 (러시아 고급 상업용 헬리콥터 - 러시아 고급 상업용 헬리콥터)를 보여주었습니다. 헬리콥터는 24 승객 또는 2,5 톤의화물까지 탑승하여 500 km / h의 최대 속도로 900km의 최대 거리까지 운반 할 수 있습니다. 지주는 테스트 비행이 12 월에 시작될 것이며 대량 생산은 2022 년에 시작될 것이라고 말했다. 12 월 2015에서 대중은 새롭게 만곡 된 회 전자 날을 가진 현대화 된 Mi-24K를 선보였습니다. 이 개발의 목적은 공기 역학 항력을 감소시키고 헬리콥터의 안정성과 속도를 증가시키는 것입니다. 이 회사는 실험 항공기의 최대 속도가 333 km / h에서 400 km / h로 증가한다고 가정합니다. 회사 측에 따르면, 다른 항공기에 곡선 블레이드를 다시 장착 할 수 있다면 속도가 30 퍼센트 증가 할 것이라고합니다.
러시아 고속 헬리콥터 RACHEL 프로젝트
X- 평면
작은 미국 회사 인 AMV는 짧은 날개 위에 프로펠러가있는 고속 수직 이륙 선박을 개발 중입니다. 프로토 타입은 분명히 VTOL (수직 이착륙)과 고속 헬리콥터의 조합을 암시합니다. AMV는 X-PLANE 데모를 출시했으며 AMV-211이 483 km / h의 최대 속도와 402 km / h의 순항 속도 및 1110 km의 비행 범위에 도달 할 것으로 기대합니다. 회사가 FVL JMR-TD 프로그램에 대한 제안서를 제출했지만 프로젝트가 선택되지 않았고 X-PLANE 프로젝트가 중단되지 않고 개발이 계속되었습니다.
AMV X-PLANE 개념
추진력
고속 헬리콥터 분야에서 제안 된 또 다른 후보자는 베어링 날개와 함께 파이프에 장착 된 VTDP의 특허 설계 계획 (Vectored Thrust Ducted Propeller; 추력 벡터 링이있는 푸싱 스크류)을 사용합니다. 49 스피드 호크 (X-2007 Speed Hawk) 모델은 268 년에 처음으로 2 대의 엔진을 장착하고 60 km / h의 속도에 도달했습니다. 이 모델은 갑판 대잠 헬리콥터 Sikorsky SH-360F Seahawk의 몸체를 기반으로했습니다. 이 작업은 처음에는 미 해군과 미 육군이 지원하여 기존 헬리콥터의 속도를 XNUMX km / h로 증가시키는 방법을 시연했습니다. 이 프로젝트는 FVL JMR-TD 프로그램에서 선택되지 않았습니다.
갑판 대 잠수함 헬리콥터 Sikorsky SH-60F Seahawk에 기초한 Piasecki 항공기 회사의 프로젝트
SB-1은 Sikorsky S-97 프로젝트의 추가 개발품이며 평균 다목적 헬리콥터의 요구 사항을 충족시키려는 FVL JMR-TD 프로그램의 또 다른 후보입니다.
마음이 지배한다.
미국과 북대서양 조약기구 (NATO) 부대를 포함한 많은 국가들은 향후 10 년 동안 헬리콥터 함대의 노화 문제에 직면하게 될 것이다. 현재의 헬리콥터 중 많은 수가 80-s에서 사용되었으며, 수명은 30 년에 다가 섰습니다. 예를 들어 McDonnell Douglas / Boeing AH-64 아파치 전투 헬리콥터는 1986 년에 군대에 공급되기 시작했으며 많은 개선에도 불구하고 본질적으로 동일한 비행 특성을 가지고 있습니다. UH-60 제품군은 더 오래되었으며 최초의 헬리콥터는 1974 년에 인도되었습니다. 최신 UH-60M 헬리콥터에는 전기 원격 제어 시스템, 공통 아키텍처, 새롭고 강력하고 신뢰할 수있는 엔진이 있지만 속도는 동일하게 유지됩니다. FVL JMR-TD 프로그램의 첫 번째 임무는 UH-60 시리즈 헬리콥터를 대체 할 가능성이 높습니다. UH-XNUMX 시리즈 헬기는 제공되는 캐빈 구조의 유사성을 설명합니다.
그래서 군대 운영자들은 필연적으로 항공기를 교체하려고합니다. 그리고 여기에는 디지털 전자 장치 및 전자 장치, 전기 원격 제어 시스템 및 복합 재료가 포함되어 있음에도 불구하고 검증 된 설계를 그대로두고 떠나야할지 아니면 새로운 차원의 가능성을 제시하는 프로젝트로 옮길 지 여부에 대한 문제가 있습니다. 두 번째 질문은 다양한 작업을 수행 할 수있는 보편적 인 선박을 개발할 수 있다는 것입니다. 미군은 모든 의도 된 작업을 수행하기 위해 처음에는 최대 3 대의 항공기를 갖기를 원했습니다. 이 아이디어는 여러 번 변경되었으며, 현재는 2030에서 운영 한 라이트 스카우트 헬리콥터 (Light Scout light helicopter), 중형 라이트 (Medium Light), 2028에서 시작된 보편적 / 충격의 3 가지 프로젝트에 초점을 맞 춥니 다. 2035 년부터 운영 시작. 또한, 미 육군은 2025 년 동안 가동 될 예정인 Ultra 프로젝트의 구현에 의존하고 있습니다. 이것은 록히드 마틴 C-130J 또는 에어 버스 A400M과 같은 터보프롭 엔진이 장착 된 수송기의 특성과 유사한 새로운 수직 이륙 용 트럭입니다. 그러나 2016 1 월 미 국방부에서 개최 된 지상 전투 및 전술 전투 시스템 부서의 부국장 인 José Gonzales의 브리핑 결과를 보면 모든 것이 다시 변하는 것으로 보입니다. 질량보다는 필요한 역량을 기반으로 카테고리로 분류됩니다. 이 새로운 카테고리는 아직 발표되지 않았습니다.
"Ultra"옵션이 없어도이 새로운 항공기 개념은 기술적 인 문제뿐만 아니라 야망과 기한으로 미 공군의 현재 상황에도 영향을 미칠 수 있습니다. 아마도 다양한 작업의 운영상의 관점에서 볼 때 일부 프로젝트는 다른 프로젝트보다 바람직 할 수 있습니다. 주요 쟁점은 그러한 프로그램의 비례 적 자금 지원과 이것이 다른 군대 근대화 프로젝트에 어떻게 영향을 미치는지에 관한 것입니다.
앞으로 날아라.
CV / MV-22B 틸트 로터 작동 경험은이 항공기의 장점을 보여 주며 고유 한 기능을 사용하는 새로운 방법을 제시합니다. 이 경험을 바탕으로 USSOCOM 특수 작전 부대의 명령은 이미 초기 요구 사항에 비해 CV / MV-22B 전환 계획 수를 늘리는 데 관심을 표명했습니다. FVL JMR-TD 프로그램의 프레임 워크에서 X3 프로젝트의 적절한 경험은 고속, 향상된 기동성 및 더 큰 범위를 달성하는 현실을 보여줍니다. 현재, 고속 헬리콥터의 생존 능력, 확장 성 및 적응력과 그 비용을 결정하는 문제가있어 전투 임무 전체를 수행 할 수 있습니다. 고속 헬리콥터는 이미 시야에 올라 있지만, 얼마나 빨리, 어떤 형태로 아직 알려지지 않은지 알 수 있습니다.
사용 된 재료 :
www.boeing.com
www.sikorsky.com
www.bellhelicopter.com
www.airbushelicopters.com
www.russianhelicopters.aero
www.socom.mil
www.wikipedia.org
en.wikipedia.org
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