De Amerikaanse vliegtuigbouwer Sikorsky probeert een leidende positie te behouden in de vliegtuigindustrie, wat direct verband houdt met het zoeken en implementeren van nieuwe oplossingen. De afgelopen jaren is zij actief betrokken geweest bij hogesnelheidshelikopters met coaxiale rotor en duwrotor. Een dergelijk schema werd voor het eerst geïmplementeerd in het experimentele project X2 en heeft zichzelf goed bewezen. Nu heeft ze haar toepassing gevonden in de ontwikkeling van nieuwe machines.
Experimentele X2
Het X2-project was vanaf het begin experimenteel. Zijn doel was om een vliegend laboratorium te creëren en te bouwen voor het testen van een nieuwe vliegtuiglay-out. In de toekomst zou de machine een bron van nieuwe technologieën kunnen worden voor andere projecten, maar de directe implementatie ervan was niet gepland.
Het ontwerp van de nieuwe helikopter werd halverwege de jaren 2000 voltooid en in 2008 was hij klaar om getest te worden. Het belangrijkste werk werd onafhankelijk door Sikorsky uitgevoerd, terwijl sommige systemen en eenheden door andere ondernemingen zijn gemaakt of van hen zijn gekocht. Met name het fly-by-wire-besturingssysteem is ontworpen bij Honeywell, de hoofdrotors zijn gemaakt door Eagle Aviation Technologies en de staart is gemaakt door Aero Composites.
De gestroomlijnde X2-romp herbergde de cockpit, de benodigde apparatuur, de krachtcentrale en versnellingsbakken om het vermogen over de drie propellers te verdelen. In het staartstuk werd een staartstuk met stuurvlakken voorzien.
De X2 kreeg een 1800 pk LHTEC T800-LHT-801 turboshaft-motor. Vermogen werd gegeven aan twee coaxiale hoofdrotor en aan de staartduwer, nodig voor acceleratie. Regelsystemen zorgden voor controle over de rotatiesnelheid van de rotor. Bij snelheden tot 200 knopen (370 km / h) overschreed de maximaal toegestane rotatiesnelheid 440 tpm. Boven 200 knopen werd de propeller afgeremd tot 360 tpm of minder om een optimale bladsnelheid te behouden.
Het X2-draagsysteem omvat twee coaxiale vierbladige propellers die in verschillende richtingen draaien. Het ontwerp van de bladen maakt gebruik van technische oplossingen die gericht zijn op het vergroten van hun stijfheid en het verminderen van torsie onder aerodynamische belastingen. Naar verluidt zijn soortgelijke oplossingen al gebruikt in Amerikaanse helikopterprojecten.
Vanwege de noodzaak om de vliegsnelheid te verhogen en de weerstand te verminderen, werd de propellernaaf afgesloten met verschillende stroomlijnkappen. Twee schijfstroomlijnkappen bedekken de wortels van de bladen. Een ander aerodynamisch deel zit ertussen en vermindert de weerstand van het verticale deel van de naaf.
Om maximale snelheden te bereiken, gebruikte de X2-helikopter een staartpropeller om de nodige stuwkracht te creëren. Hierdoor creëren de rotoren bij hoge vluchtomstandigheden alleen lift, maar geen translationele stuwkracht. Hierdoor wordt de rotorsnelheid verlaagd en blijft de snelheid van de bladen binnen acceptabele grenzen.
Voor acceleratie in horizontale vlucht was de X2 verantwoordelijk voor een zesbladige staartpropeller. De vorm van de bladen is geoptimaliseerd om in de gespecificeerde modi te werken. De ontwerpstuwkracht van een dergelijke propeller voldeed aan de algemene eisen van het project.
De X2 had een EDSU die gegevens van verschillende sensoren kon ontvangen en op binnenkomende informatie kon reageren. Automatisering moest de werking van de units en het gedrag van de machine bewaken en de nodige commando's geven aan de actuatoren. Daarom werd voorgesteld om het zelfverzekerde gedrag van de machine in alle vliegmodi te garanderen.
Test resultaten
De eerste vlucht van de ervaren Sikorsky X2 vond plaats op 27 augustus 2008 en duurde ongeveer een half uur. De eerste testfasen, die alleen voor vluchten zorgden ten koste van het draagsysteem, duurden ongeveer een jaar. Hun resultaat was een horizontale vliegsnelheid in de orde van 250-300 km / h - op het niveau van andere moderne helikopters.
Medio 2009 begon een nieuwe testfase, waarbij alle beschikbare propellers werden betrokken. In mei 2010 wisten ze een snelheid van 180 knopen (335 km/u) te halen en na een paar weken versnelde het vlieglaboratorium naar 225 knopen (417 km/u). Deze vlucht kon aanspraak maken op een wereldrecord, maar de resultaten werden niet volgens de FAI-regels vastgelegd.
Op 15 september van hetzelfde jaar vond een nieuw record plaats - de X2 bereikte een snelheid van 250 knopen (460 km / h). Even later werd de snelheid met nog eens 20 km/u opgevoerd. De vliegtests gingen door tot juli 2011, maar er werden geen nieuwe records meer gevestigd. De testers vlogen in verschillende modi om gegevens te verzamelen over het gedrag van de apparatuur.
Na het afronden van de tests parkeerde de ervaren X2 als overbodig. Het werd in 2016 geschonken aan het National Aerospace Museum. Nu kan iedereen de auto zien.
Implementatie van ontwikkelingen
De Sikorsky X2 was een puur experimenteel voertuig dat alleen bedoeld was voor het testen van nieuwe technische oplossingen. Tijdens de tests werden de gegevens verzameld die nodig zijn voor de ontwikkeling van nieuwe projecten van praktisch toepasbare technologie. Soortgelijke werkzaamheden begonnen zelfs vóór het einde van de X2-tests.
In 2010 lanceerde het Amerikaanse leger het Armed Aerial Scout-programma, dat tot doel heeft een helikopter te bouwen ter vervanging van de verouderde OH-58D. De nieuwe machine moet vergelijkbare lading vervoeren en betere vliegeigenschappen vertonen. Om deel te nemen aan de AAC heeft Sikorsky een nieuwe hogesnelheidshelikopter S-97 Raider ontwikkeld, die is gebaseerd op alle belangrijke ontwikkelingen rond het X2-thema. De eerste vlucht van een dergelijke machine vond plaats in mei 2015 en tot nu toe zijn er drie prototypes gebruikt bij het testen.
Vanuit het oogpunt van het algemene schema verschilt de S-97 niet van het vorige vlieglaboratorium. Het heeft een coaxiale hoofdrotor en een staartpropeller. De propellers worden aangedreven door een General Electric YT706 2600 pk motor. Er is een ontwikkelde horizontale stabilisator die de rotor ontlast tijdens acceleratie. Een helikopter met een startgewicht van minder dan 5 ton kan maximaal zes parachutisten of vergelijkbare vracht of wapens vervoeren.
De ontwerpkruissnelheid van de Raider is 220 knopen (410 km/u). Het maximum is 250 knopen. Tot nu toe lijken de echte resultaten echter bescheidener. Tot op heden is de snelheid van testvluchten niet hoger dan 190-200 knopen (niet meer dan 370 km / h). De verwachting is dat de S-97 binnen afzienbare tijd alle benodigde vliegeigenschappen zal vertonen en daarmee de AAS-competitie zal winnen.
Later verscheen het Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant helikopterproject. Het wordt gemaakt om deel te nemen aan het Future Vertical Lift-programma van het Amerikaanse leger en moet de niche van een middelgrote multifunctionele transporthelikopter innemen. Net als de S-97 is de SB> 1 gebaseerd op de experimentele X-2 en heeft hetzelfde ontwerp.
De Defiant heeft twee rotors met vier bladen en een voortstuwende rotor met acht bladen. De krachtcentrale is gebaseerd op twee Lycoming T55-motoren. In de toekomst is het de bedoeling om ze te vervangen door motoren met hogere kenmerken.
De eerste vlucht van SB> 1 vond plaats op 21 maart 2019. Als onderdeel van de tests neemt de horizontale vliegsnelheid voortdurend toe, maar het is nog verre van recordwaarden. In de toekomst, na het vervangen van de motoren, is het de bedoeling om de kruissnelheid op 250 knopen te brengen. Tegelijkertijd wordt voorgesteld om hoge snelheid te combineren met een goede efficiëntie. Ook qua vliegbereik zal de Defiant de bestaande voertuigen moeten overtreffen.
Richting vooruitzichten
Het experimentele project Sikorsky X2 kan als onmiskenbaar succesvol worden beschouwd. De prototypemachine kon de taken aan. Het zorgde voor validatie van nieuwe oplossingen en technologieën, en maakte ook de accumulatie van de benodigde hoeveelheid gegevens mogelijk. Al deze ervaring is al in twee projecten gebruikt en in de toekomst kunnen nieuwe helikopters van dit type verschijnen.
De vooruitzichten voor de S-97 Raider en SB> 1 Defiant kunnen slechts gedeeltelijk worden beoordeeld. Twee machines worden getest en laten goede technische resultaten zien. De taken van het verhogen van de vliegsnelheid worden geleidelijk opgelost en de kenmerken gaan naar het gespecificeerde niveau. Er is alle reden om aan te nemen dat de twee veelbelovende helikopters inderdaad de verwachte capaciteiten zullen tonen.
De commerciële vooruitzichten van de nieuwe Sikorsky-machines zijn echter nog steeds twijfelachtig. Verschillende vliegtuigfabrikanten met verschillende projecten nemen deel aan de AAS- en FVL-wedstrijden. In beide gevallen bezit Sikorsky de meest interessante ontwikkelingen, maar hoge prestaties en technische moed zijn misschien niet de beslissende factor. Binnen afzienbare tijd moet het Pentagon de winnaar van twee competities kiezen en daarmee de ontwikkelingsweg van de legerluchtvaart bepalen.
De toekomst van Sikorsky's projecten is nog niet bepaald, maar de tussentijdse resultaten zien er interessant uit. Een experimenteel project van tien jaar geleden loste de toegewezen taken met succes op en maakte de weg vrij voor de ontwikkeling van nieuwe monsters. In de nabije toekomst zullen ze de nodige controles moeten ondergaan en strijden om een plaats in de troepen. Tot nu toe lijken de kansen op twee X2-gebaseerde helikopters goed genoeg.
