Rotorcraft dùng cho mục đích dân dụng và quân sự có khả năng giải quyết các nhiệm vụ không thể tiếp cận đối với bất kỳ loại máy bay nào khác và công nghệ hiện đại nói chung. Hạn chế chính và có lẽ duy nhất của chúng là tốc độ tương đối thấp. Tốc độ trung bình của trực thăng không vượt quá 220 km / h. Ngày nay, nhiều nhà sản xuất máy bay trực thăng nói rằng thời điểm lập kỷ lục đã đến!
Tại sao máy bay trực thăng cần tốc độ cao?
Cũng như trong việc thực hiện các hoạt động quân sự, và trong việc thực hiện nhiều nhiệm vụ có tính chất hòa bình, có những tình huống mà sự thành công của nhiệm vụ phụ thuộc hoàn toàn vào tốc độ hoạt động của máy bay trực thăng. Chúng bao gồm:
- Di tản những người bị thương và bệnh nặng từ các trung tâm của quân thù và những nơi khó tiếp cận đến các cơ sở y tế lớn.
- Chuyển khẩn cấp các chuyên gia (bác sĩ, nhà dịch tễ học, nhân viên thực thi pháp luật) đến các khu vực khẩn cấp.
- Chuyển phát nhanh các mặt hàng quan trọng (thuốc men, thực phẩm, thiết bị đặc biệt) và hàng hóa quá khổ đến những nơi xa khu vực phát triểncơ sở hạ tầng.
Mặc dù có nhiều ưu điểm của máy bay cánh quạt (yêu cầu bề mặt hạ cánh tối thiểu, khả năng cơ động, khả năng bay lơ lửng trên không), cho đến gần đây, tốc độ của máy bay và máy bay trực thăng là không thể so sánh được.
Tốc độ máy bay trực thăng tối đa
Cho đến những năm gần đây, kỷ lục tốc độ chính thức của rôto cổ điển là 400,9 km / h, được thiết lập vào năm 1986 bởi một phiên bản sửa đổi của mẫu xe đa dụng Westland Lynx của Anh. Thực tế là ngay cả về mặt lý thuyết, tốc độ tối đa của trực thăng cũng không thể vượt quá ngưỡng này.
Trạng thái này được giải thích là do ở tốc độ cao hơn, phạm vi chuyển động dao động của các cánh rôto chính tăng lên một cách nguy hiểm. do đó dẫn đến sự phân tách dòng chảy khỏi các cực của chúng. Hiện tượng này đặc biệt đặc trưng cho góc phương vị 270-300 ° (góc của lưỡi dao so với trục dọc của máy), tức là cho các lưỡi rút lui. Những đổi mới công nghệ và thiết kế nào sẽ cho phép các nhà phát triển vượt qua cột mốc ấp ủ?
Bản ghi đầu tiên
Một trong những ý tưởng để tăng tốc độ của trực thăng là sử dụng thêm động cơ đẩy "đẩy". Tính năng thiết kế này không phải là mới. Quay trở lại năm 1967, những người sáng tạo ra thiết bị Lockheed AH-56 "Cheyenne" của Mỹ đã lắp vào phần đuôi của máy để tăng đặc tính tốc độchân vịt ba cánh.
Tốc độ 407 km / h (407 km / h) được thể hiện trong các chuyến bay thử nghiệm trông rất ấn tượng vào thời điểm đó. Dự định sản xuất 375 máy bay trực thăng cho Không quân Hoa Kỳ, nhưng do gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện nối tiếp, dự án đã phải đóng cửa sau khi chỉ sản xuất được 10 chiếc.
Tất nhiên, tiến gần hơn đến hình tượng yêu quý là một chuyện, nhưng vượt qua nó một cách đáng kể là một chuyện khác.
Âu lai
Kỷ lục gia tiếp theo - X3 Hybrid được phát triển bởi tập đoàn Châu Âu Eurocopter. Lần đầu tiên bay lên bầu trời từ địa điểm của căn cứ quân sự Istres - Le Tube (Pháp) vào năm 2010. Sau một năm bay thử nghiệm, những người sáng tạo đã đưa được tốc độ bay của trực thăng lên tới 430 km / h.
Những cải tiến hơn nữa về thiết kế và hiệu suất đã cho phép máy bay châu Âu lập kỷ lục tốc độ không chính thức cho rôto - 472 km / h khi bay ngang và 487 km / h khi lặn. Tại sao không chính thức? Có, vì Eurocopter X3 không thực sự là một chiếc trực thăng.
Mẫu sản xuất EC155 Dauphin được dùng làm cơ sở cho việc tạo ra máy. Các nhà thiết kế đã bổ sung "nguồn" là hai động cơ máy bay tuabin khí với các cánh quạt kéo nằm trên các cánh nhỏ. Do đó, Eurocopter X3 là một loại máy bay lai giữa máy bay trực thăng và máy bay. Dự án đang trong giai đoạn thử nghiệm cuối cùng và các nhà phát triển tuyên bố rằng việc sản xuất hàng loạt sẽ sớm bắt đầu.
Thêm một chút lý thuyết
Việc sử dụng cánh quạt kéo hoặc đẩy giúp giải phóng cánh quạt chính khỏi nhu cầu tạo lực đẩy ngang cho chuyển động tịnh tiến của máy bay. Các chuyên gia từ công ty sản xuất máy bay và trực thăng của Mỹ Sikorsky đã phát triển một công nghệ ABC đầy hứa hẹn (Advance Blade Concept), trong bản dịch tiếng Nga được gọi là khái niệm về một lưỡi dao tiến.
Bản chất của sự phát triển là góc nghiêng của cánh rôto tiến và lùi phải luôn cung cấp lực nâng tối đa. Do đó, cánh quạt chính sẽ có thể duy trì độ cao bay cần thiết với tốc độ quay thấp hơn nhiều. Và đây gần như là yếu tố quyết định việc tăng tốc độ của trực thăng.
Công nghệ ABC cho phép máy bay, ngay cả sau khi lực nâng trên các cánh rút lùi biến mất, vẫn tiếp tục tăng tốc.
Cạnh tranh như một động lực
Khái niệm đã được chứng minh. Một máy bay trực thăng thử nghiệm thuộc nhóm quan tâm Sikorsky-69, được trang bị hai động cơ phản lực đẩy, đã đạt tốc độ tối đa 518 km / h.
Các nhà sản xuất máy bay trực thăng ở cả hai bên bờ biển đều nhận thức rõ rằng, những thứ khác ngang nhau, nhà sản xuất có đặc điểm của mẫu máy bay trực thăng có hiệu suất tốc độ cao hơn sẽ là người chiến thắng.
Ngoài sự xuất hiện của các giải pháp công nghệ mới, khoa học vật liệu hiện đại cung cấp cho các nhà phát triển nhiều cơ hội để cải thiện hiệu suất bay. Nhiều mô hình sản xuất đã được trang bịvít làm bằng vật liệu composite. Để giảm lực cản khí động học, các trung tâm cánh quạt được bao phủ bằng các tấm chắn.
Hôm nay máy bay trực thăng bay nhanh như thế nào?
Lãnh đạo ngành
Thiết bị của mối quan tâm, được thực hiện như một phần của dự án Sikorsky X2, đã trở thành sự phát triển hợp lý của khái niệm về mô hình Sikorsky-69. Máy bay trực thăng đã tăng đáng kể về tốc độ và hiệu quả, nhưng vẫn giữ được tất cả các ưu điểm vốn có của máy bay cánh quạt: khả năng cơ động tuyệt vời ở tốc độ thấp, khả năng bay lơ lửng tại chỗ, cất cánh và hạ cánh thẳng đứng và tự động chuyển động. Tốc độ bay của trực thăng đồng trục với một cánh quạt đẩy là 460 km / h (tối đa -474 km / h), tầm bay - 1300 km.
Các công nghệ đã được chứng minh đã được tiếp tục trong máy bay trực thăng thế hệ mới S-97 Raider, mẫu máy bay với các đặc tính bay ước tính đã được các nhà thiết kế của doanh nghiệp giới thiệu trước công chúng. Các nhà phát triển tuyên bố rằng tốc độ bay của trực thăng sẽ ít nhất là 500 km / h. Các đơn vị và tổ hợp của nhà lãnh đạo tương lai đang trải qua các bài kiểm tra trên mặt đất. Vẫn chưa có thông tin đáng tin cậy về ngày bay chuyến bay đầu tiên của American Ryder.
Còn Trực thăng Nga thì sao?
Nhưng còn các nhà sản xuất máy bay trực thăng trong nước thì sao? Có thể nói kế hoạch của các nhân viên phòng thiết kế Kamov và Mil cũng không kém phần tham vọng. Trở lại năm 2013, các nhà lãnh đạo của công ty trực thăng Nga đã khởi xướng chương trình PSV để phát triển mộttrực thăng tốc độ cao. Trong khuôn khổ dự án này, các chuyên gia của Nhà máy đã nêu tên Mile vào năm 2015, một mô hình trình diễn của máy bay trực thăng Rachel đã được giới thiệu. Tốc độ của máy bay trực thăng, theo đảm bảo của các nhà phát triển, không phải là ưu tiên cho mẫu máy bay này, nhưng đối với một máy bay Mi-1X đầy hứa hẹn khác, nó có thể đạt tới 520 km / h.
"Kamovtsy" gần một thập kỷ trước đã trình bày khái niệm về một chiếc máy bay rất tuyệt vời Ka-90. Theo ý tưởng của các nhà thiết kế, chiếc trực thăng đạt tốc độ 400 km / h với sự hỗ trợ của một cánh quạt chính, có thể gấp các cánh quạt thành một vỏ hợp lý, và khả năng tăng tốc tiếp tục bằng động cơ phản lực. Hơn nữa, các nhà phát triển không coi thông số 700-800 km / h là giới hạn.
