Er blijft nieuw nieuws komen van de Chinese tentoonstelling Airshow China 2012. Van de laatste nieuwigheden die op de show werden gepresenteerd, is het meest interessante het nieuwe Chinese hogesnelheidshelikopterproject. Zoals te zien is aan het ontwerp van het helikoptervliegtuig, dat de codenaam Avant-Courier kreeg, stond bij de creatie de maximale vliegsnelheid voorop. Dit blijkt uit de "gelikte" romp, stroomlijnkappen van rotornaven, evenals twee kleine vleugels met motorgondels en propellers. Tot nu toe hadden alleen helikopters die ontworpen waren om hoge vliegsnelheden te ontwikkelen zo'n uiterlijk. Het verschijnen van de Chinese Avant-Courier geeft aan dat China zich bij de helikopterrace heeft aangesloten.
Het schema dat door de Chinezen in binnenlandse technologie wordt gebruikt, wordt de term "rotorcraft" genoemd. Dit betekent dat het vliegtuig een aparte hoofdrotor heeft die het vliegtuig in de lucht houdt, en een apart systeem voor het creëren van horizontale stuwkracht. Het belangrijkste voordeel van een dergelijk schema ligt in de afwezigheid van de noodzaak om een complexe schroefhuls met een tuimelschijf te ontwikkelen en te vervaardigen. Bovendien wordt de horizontale stuwkracht de "verantwoordelijkheid" van een afzonderlijk systeem, in plaats van de rotor, en als gevolg daarvan wordt het motorvermogen efficiënter verbruikt, waardoor veel hogere vliegsnelheden kunnen worden bereikt. Alle voordelen van de helikopter, zoals het kunnen zweven en opstijgen/landen op kleine oppervlakten, blijven volledig behouden. Tot een bepaalde tijd concurreerden girovliegtuigen bijna op gelijke voet met helikopters om het recht om de belangrijkste klasse van verticale startvliegtuigen te worden, maar om een aantal redenen - voornamelijk vanwege een relatief complexe transmissie - verloren ze. Desalniettemin ging de ontwikkeling van helikopters door, hoewel ze qua aantal niet kunnen concurreren met helikopters.
Fairey Rotodyne
Een van de eerste helikopterprojecten die goede vooruitzichten hadden voor praktisch gebruik, was de Engelse Fairey Rotodyne, opgericht in het midden van de jaren vijftig. Het doel van dit project was om een veelbelovend multifunctioneel (voornamelijk transport) vliegtuig te bouwen dat in staat is een lading met een hogere snelheid te vervoeren dan de toenmalige helikopters. Tegelijkertijd was het benodigde apparaat qua snelheid inferieur aan het beschikbare vliegtuig, maar vereiste het geen grote start- en landingsplaatsen. Na een beetje nadenken over het uiterlijk van de toekomstige machine, herinnerden de ingenieurs van het bedrijf Fairy zich het oude idee met een aparte hoofd- en aparte trekschroeven. Als resultaat van onderzoeks- en ontwikkelingswerk werd in 1957 het eerste prototype van de Rotodyne-machine gebouwd. Hij was iets dat de kenmerken van een helikopter en een vliegtuig combineert. In het bovenste deel van de sigaarvormige romp werd een propellerpyloon geïnstalleerd. Aan de zijkanten van het voertuig bevonden zich twee vleugels met elk een gondel. In het staartgedeelte van de romp was een stabilisator voorzien van twee kielwassers.
Bijzonder interessant is de energiecentrale van de Rotodain. Het toestel had maar liefst zes motoren. De eerste twee zijn de Napier Eland NE1.7 turboprop met elk een vermogen van 2800 pk. - ondergebracht in de motorgondels op de vleugel. Via hun eigen tandwielkasten draaiden ze de trekschroeven rond. De hoofdrotor werd opgedraaid door middel van vier miniatuurstraalmotoren (één op elk blad) naar eigen ontwerp. Een ontluchtingssysteem werd geïnstalleerd op turbopropmotoren, die de motoren op de bladen binnengingen, waar het werd gemengd met brandstof. Het verbrande mengsel dreef de rotor in rotatie. Een dergelijk systeem was vrij complex en ongebruikelijk voor de luchtvaarttechnologie, maar het gebruik van een propellerstraalaandrijving maakte het mogelijk om het ontwerp van de gehele Rotodyne te vereenvoudigen omdat er geen staartrotor nodig was om het reactieve moment van de hoofdrotor. Bovendien bood de Rotodine-krachtcentrale de mogelijkheid om de hoofdrotoraandrijving uit te schakelen, waarna het apparaat als een autogyro kon vliegen en al het motorvermogen aan horizontale stuwkracht kon besteden. Het resulterende helikopter Rotodyne had solide afmetingen: een rotordiameter van 27,5 meter, een totale lengte van bijna 18 meter en een droog gewicht van 7200 kilogram. Aanvankelijk werd alleen de optie voor het vervoer van passagiers ontwikkeld. De cabine van het toestel bood plaats aan maximaal veertig personen met bagage. Bij maximale belasting bedroeg het startgewicht van de Rotodine iets minder dan vijftien ton.
Op 6 november 1957 vertrok het eerste prototype van het helikoptervliegtuig. Tijdens de eerste vluchten "over-the-air" werd de bestuurbaarheid opnieuw getest: feit is dat de giercontrole niet werd uitgevoerd door de stuwkracht van de staartrotor, die er niet was, maar door een aparte verandering in de spoed van de trekkende propellers. De allereerste vluchten toonden de levensvatbaarheid van een dergelijk systeem. Tot het einde van de eerste testfase bereikte Rotodine een snelheid van 250 km / u en een hoogte van 2100 meter. Tegelijkertijd vonden alle vluchten plaats zonder het uitschakelen van de hoofdrotormotoren en zonder het gebruik van trekkende propellers. In het voorjaar van 1958 begon de tweede testfase, waarin het helikopter begon over te schakelen naar autorotatie en te vliegen met behulp van turbopropmotoren. Helemaal aan het begin van 1959 vestigde Fairey Rotodyne een snelheidsrecord voor helikopters. Op een afgesloten traject van 100 kilometer versnelde het tot 307 km/u. Dat was bijna 80 kilometer per uur sneller dan het vorige helikopterrecord. Tegelijkertijd toonden berekeningen aan dat Rotodyne, zonder het ontwerp te veranderen, in staat is om de lat van 400 km / u te halen.
De Rotodyne werd voor het eerst aan het publiek getoond op de Farnborough Air Show van 1958, waar het ongewone ontwerp meteen veel aandacht trok. Maar naast nieuwsgierige "gewone" bezoekers zijn ook potentiële klanten in hen geïnteresseerd. Zelfs vóór het einde van de tests hebben verschillende grote luchtvaartmaatschappijen de wens geuit om dergelijke apparatuur te ontvangen, en het Canadese bedrijf Okanagan Helicopters (nu CHC Helicopters), zonder te wachten op het einde van de salon, tekende een voorlopig contract voor de levering van ten ten minste één nieuwe helikopter. Bovendien raakten zelfs het Pentagon en de Royal Air Force van Groot-Brittannië geïnteresseerd in een veelbelovende machine. Veel klanten wilden echter een auto met een hoger laadvermogen. De berekeningen van de economen van het bedrijf "Fairy" aan het begin van het werk toonden aan dat de meest efficiënte in financiële termen de versie van het helikopter zou zijn, die 60-65 passagiers kan vervoeren. Op 65 plaatsen drongen verschillende rederijen aan. Het herontwerp van het project vereiste een solide financiële investering - ongeveer 8-10 miljoen pond. Hierdoor kwam het Rotodyne-project aan het eind van de jaren vijftig in een zeer lastige situatie terecht. Potentiële klanten wilden niet betalen voor het ontwerpwerk en Fairey Aviation had geen eigen geld.
Naast de eigen problemen met de financiering van het Rotodine-project, werden de plannen van de Britse regering geraakt. Verminderde overheidsopdrachten dwongen Fairy Aviation om deel uit te maken van Westland, en laatstgenoemde had geen plannen om zijn Rotodyne-programma te ontwikkelen. De financiering voor een veelbelovende helikopter was onvoldoende, wat leidde tot vertraging bij het testen. Hierdoor lieten de meeste rederijen hun plannen varen. In 1962, ondanks de aanvankelijke plannen om massaproductie te starten, werd het Rotodyne-project geannuleerd. Een interessant en gedurfd vliegtuig kon niet omgaan met bureaucratie, financiële problemen en wantrouwen jegens zakenlieden.
Kamov Ka-22
Bijna gelijktijdig met de oprichting van het Engelse Rotodine begon in ons land een enigszins vergelijkbaar project. Integendeel, alleen de timing van het belangrijkste ontwerpwerk viel ongeveer samen en de ideeën van beide projecten verschenen eind jaren veertig. Het eerste Sovjet-helikoptervliegtuig met kenmerken die geschikt zijn voor praktisch gebruik, is voortgekomen uit het idee om een helikopter door een vliegtuig te slepen. In dit geval kan het getrokken voertuig overschakelen naar de autorotatiemodus en veel brandstof besparen. De praktische toepassing van de "vliegtuig-helikopter"-verbinding zag er echter niet erg handig uit. Er werd besloten een vliegtuig te ontwikkelen dat alle positieve eigenschappen van de beschikbare typen kon combineren.
In mei 1952 had het ontwerpbureau van N. I. Kamova voltooide het voorlopige ontwerp van het toekomstige rotorcraft, de Ka-22 genaamd. Al in de vroege stadia werd voorgesteld om het vliegtuig een dubbele schroef te maken, met een dwarspositie van de rotoren. Naast de relatieve eenvoud van het casco-ontwerp, maakte dit het mogelijk om de transmissie aanzienlijk te vereenvoudigen: de motoren in de gondels onder de hoofdrotors konden tegelijkertijd de trekkende propellers aandrijven. In feite was het moeilijkste onderdeel van de transmissie het synchronisatiemechanisme, dat zorgde voor de gelijktijdige identieke rotatie van beide rotoren en, in het geval van een uitschakeling van een van de motoren, het vermogen van de overige verdeelde. Tegelijkertijd werd het Ka-22-schema destijds niet helemaal geschikt geacht voor massaal gebruik. Alle vorige transversale helikopters hadden hetzelfde probleem: sterke trillingen. Toen bleek de mening dat de trillingen van de constructie een organisch nadeel zijn van de dwarse opstelling van de schroeven.
Het is vermeldenswaard dat het veelbelovende project naast trillingen nog een aantal andere problemen had. Berekeningen toonden bijvoorbeeld de noodzaak aan om een krachtcentrale en transmissie te creëren die in staat is om te werken met een capaciteit van ongeveer 12.000 pk. Ik moest ook veel tijd besteden aan het bestuderen van de schroeven. Bij een vliegsnelheid van ongeveer 400 km / u overschreed de stroomsnelheid aan de uiteinden van de rotorbladen de geluidssnelheid, waardoor hun eigenschappen aanzienlijk verslechterden. Desalniettemin hebben de ontwerpers van het Kamov Design Bureau en de medewerkers van TsAGI te maken gehad met aerodynamische en technische problemen. Tien jaar na die werken, N. I. Kamov verdedigde zijn proefschrift, dat gedeeltelijk betrekking had op het Ka-22-project. Volgens M. L. Mil, voor dit project was het noodzakelijk om meteen een doctoraat in de technische wetenschappen te behalen.
Het voltooide project zag er als volgt uit. Op de romp van een dwarsdoorsnede die bijna rechthoekig was, werd de staarteenheid gemonteerd vanaf een stabilisator en een kiel. In het midden van de romp werd een vleugel van 23,8 meter geïnstalleerd, aan de uiteinden werden twee motorgondels geplaatst voor D-25VK-motoren met een vermogen van 5500 pk. De gondels bevatten ook transmissiesystemen die de stroom naar de hoofd- en trekschroeven verdeelden. De lege Ka-22 woog bijna 26 ton. Het maximale laadvermogen overschreed 16 ton. Tegelijkertijd kon het draagschroefvliegtuig in sommige gevallen niet meer dan vijf ton vracht vervoeren - in dit geval werd een acceptabel vliegbereik bereikt.
Het eerste prototype van het Ka-22-draagschroefvliegtuig werd gebouwd in 1958, maar nadat het naar het teststation was overgebracht, waren er enkele aanpassingen nodig. Vanwege hen vond de eerste vlucht pas in het midden van het 59e jaar plaats. Tegen het einde van het jaar werden vliegmissies toegevoegd aan helikoptervluchten, waaronder het opnemen van trekkende propellers. Op 29 april 1960 eindigde de eerste cirkelvlucht kort na de start. De bemanning van piloot D. K. Efremov voelde een paar seconden na het opstijgen een sterke trilling en moest nabij het vliegveld landen. De oorzaak van het probleem was het loslaten van de huid van een van de bladen van de rechter hoofdrotor. In de toekomst werden de tests van de Ka-22 herhaaldelijk korte tijd onderbroken vanwege constante technische tekortkomingen en verbeteringen. In november 1961 vestigde het nieuwe draagschroefvliegtuig echter een wereldrecord door 16485 kilogram vracht op te tillen tot een hoogte van 2557 meter.
Het ernstigste ongeval tijdens de tests van de Ka-22 vond plaats aan het einde van de zomer van 1962, toen een prototype van een draagschroefvliegtuig, dat van de vliegtuigfabriek in Tasjkent naar Moskou werd overgezet, neerstortte. Bij het naderen van het vliegveld van Dzhusaly viel het vliegtuig op zijn kant en viel op de grond, waarbij zeven bemanningsleden eronder begraven werden. De oorzaak van het ongeval was het losraken van de bevestigingshuls van de pitch control kabel van de rechter hoofdrotor. Het tweede helikopter dat moest worden ingehaald, werd opgestuurd voor inspectie en revisie. De tests werden pas in het voorjaar van volgend jaar hervat. De nieuwe fase van vluchten volgens zijn programma herhaalde de vorige: eerst opstijgen met behulp van rotoren en vervolgens vluchten testen "zoals een vliegtuig". De laatste tests werden over het algemeen als succesvol beschouwd, maar het helikoptervliegtuig moest nog worden verfijnd voor gebruik in de luchtmacht. Tijdens de tests bereikte de auto een maximumsnelheid van 356 kilometer per uur. Een verdere verhoging van de vliegsnelheid ging gepaard met een zeker risico, maar de lat bij de geschatte 400 km/u kon nog worden overwonnen.
Toch was finetunen niet nodig en bleef de snelheid van vierhonderd kilometer per uur onhaalbaar. Zelfs aan het einde van 1963 bleef het Ka-22-project in het stadium van het testen van prototypen. Tegen die tijd ging zijn belangrijkste concurrent, de Mi-6-helikopter, in productie en werd hij in gebruik genomen. De Ka-22 is oorspronkelijk ontwikkeld als alternatief voor de nieuwe heavy-duty helikopter. Moeilijkheden bij het ontwerp en het testen van het voltooide helikoptervliegtuig hadden uiteindelijk invloed op de timing van het project, waardoor er uiteindelijk een einde aan kwam. De leiding van de luchtvaartindustrie en het ministerie van Defensie verloren in 1964 hun interesse in het complexe en langdurige project. Het werk aan de Ka-22 werd stopgezet.
Lockheed ah-56 cheeyenne
Lockheed staat altijd bekend om zijn geavanceerde techniek. Vaak kostte de implementatie van nieuwe ideeën de klant grote bedragen of werd gestopt vanwege technische problemen, maar dit had bijna geen invloed op de "ijver" van de ontwerpers. In de jaren zestig probeerden medewerkers van "Lockheed" zichzelf in het maken van draaivleugelmachines. Onnodig te zeggen dat het project interessant en tot op zekere hoogte gedurfd bleek te zijn? Het resulterende helikoptervliegtuig AH-56 Cheeyenne trekt nog steeds de aandacht van specialisten, maar het eigenlijke lot van het project bleek triest.
Halverwege de jaren zestig van de vorige eeuw wilde het Pentagon een nieuwe aanvalshelikopter met goede vlieg- en gevechtseigenschappen. Het programma van de militaire afdeling kreeg het predikaat AAFSS en er waren 12 ontwerporganisaties bij betrokken. Slechts twee firma's deden mee aan de laatste fase van de competitie - Lockheed met zijn AH-56 Cheeyenne-project en Sikorsky met de S-66. De technische vereisten voor de nieuwe helikopter omvatten hoge snelheid. De militairen gingen ervan uit dat de nieuwe gevechtshelikopter een minimale tijd zou moeten besteden aan het betreden van het aanvalsgebied. Om deze reden betroffen beide projecten de installatie van een duwpropeller in de staart van de helikopter. Dit feit maakt de beschouwde helikopters tot een vliegtuig van de klasse "rotorcraft". Het is opmerkelijk dat ingenieurs van Lockheed en Sikorsky verschillende methoden hebben gekozen om het reactieve moment van de hoofdrotor tegen te gaan. "Lockheed" deed het eenvoudig: aan de staartrotor met vier bladen voegden ze een driebladige duwer toe die zich helemaal aan het einde van de staartboom bevond. Het bedrijf "Sikorsky" ontwierp een speciaal mechanisme dat de staartrotor 90 ° draaide. Na zo'n bocht ging de hoofdrotor in autorotatiemodus en creëerde geen reactief moment. De klant vond de lay-out van de S-66 helikopter echter te complex. In 1966 werd dit project afgesloten ten gunste van de Lockheed AH-56 Cheeyenne.
De relatieve eenvoud van de staartsectie van de Cheyenne werd meer dan gecompenseerd door de algemene durf van andere technische oplossingen. De helikopter met helikopter kreeg een dunne romp met bolle cockpitbeglazing. Vanwege zijn herkenbare karakteristieke vorm kreeg het draagschroefvliegtuig de bijnaam Dragonfly - "Dragonfly". Aan de bovenkant van de romp was een onopvallende propellernaaf geïnstalleerd, waaraan drie bladen waren opgehangen. Voor helikopters uit die tijd was de driebladige propeller een vrij gewaagde beslissing. De meeste draaivleugelvliegtuigen van die tijd hadden een even aantal bladen voor gemakkelijker balanceren en minder trillingen. Een turboshaft-motor bevond zich in het midden van de romp, achter de propellernaaf. Op de eerste exemplaren van de AH-56 was het een General Electric T64-GE-16 met een vermogen van net geen 3.000 pk. Met een maximaal startgewicht van ongeveer 7.700 kg kon de Cheyenne tot 1.700 liter kerosine vervoeren. Dit gaf het helikopter een uniek maximaal bereik van maximaal 1400 kilometer. Ondanks het lage gewicht hadden de belangrijke eenheden van de helikopter en de bemanning anti-kogel- en anti-splinterbepantsering. De bemanning van twee bevond zich in een gemeenschappelijke cockpit; de werkplaats van de piloot bevond zich achter en boven de werkplaats van de navigator-schutter.
De ontwerpers van Lockheed realiseerden zich de grote toekomst van gevechtshelikopters en helikopters en verspilden geen tijd aan avionica. Het belangrijkste element was het General Electric XM-112 waarnemings- en observatiesysteem. Dit systeem omvatte 12 periscopen, een laserafstandsmeter en een nachtkijker. Dankzij de XM-112 kon de navigator-schutter een 210° brede sector voor de auto besturen. Een gierbocht zou rondom zicht kunnen bieden. Het XM-112-systeem werd gecombineerd met het geleidingscomplex van de nieuw gecreëerde BGM-71 TOW antitankraketten. Raketten en andere wapens werden op zes pylonen onder de vleugel geplaatst. Ook werden drie radiostations voor communicatie met de basis- en grondverbindingen, apparatuur voor het "vriend of vijand" identificatiesysteem, een radiohoogtemeter, een automatische koers en andere noodzakelijke elektronische apparatuur ingebouwd in het monitoring- en wapencontrolesysteem. Kenmerkend voor Cheyenne's avionica is de maximale integratie van alle apparatuur. Hoe groter, in vergelijking met eerdere helikopters, het aantal verschillende elektronica had praktisch geen invloed op het gebruiksgemak ervan. Het enige nadeel van geavanceerde avionica is de hoge prijs van het hele complex. In die tijd beknibbelde het Amerikaanse leger echter niet op militair materieel.
De potentiële operator van de Sheeyenne-helikopter kon kiezen uit een vrij breed scala aan wapens. Dus werd een op afstand bestuurbare toren van Emerson Electric in de neus van het gevechtsvoertuig geplaatst. Onder de bolvormige behuizing van de toren was het mogelijk om een zesloops XM-196 Gatling geweer machinegeweer, een XM-129 40 mm automatische granaatwerper of een XM-52 30 mm automatisch kanon te plaatsen. De munitielading van verschillende loopsystemen was anders, maar in de neus van het helikopter was er voldoende ruimte om dozen met patronen of granaten te herbergen. Zes externe sling-knooppunten kunnen nog eens 907 kilogram aan wapens dragen, bijvoorbeeld ongeleide raketten of TOW ATGM's. Over het algemeen overtrof het gevechtspotentieel van de Cheyenne aanzienlijk de mogelijkheden van de nieuw gecreëerde Cobra AH-1.
De vliegeigenschappen van het nieuwe helikopter waren ook hoger. De AH-56 klom in minder dan een minuut naar een hoogte van duizend meter en kon vliegen op een bereik van maximaal 1400 kilometer. Tijdens de tests werd een maximumsnelheid van 407 kilometer per uur gehaald. Op 21 september 1967 steeg het eerste prototype van de helikopter op. Hij liet duidelijk het gemak zien van de krachtige motor en het toegepaste systeem met tweestaartrotor. Tijdens de overgang van hover naar horizontale vlucht, evenals tijdens de laatste, gedroeg de Cheyenne zich echter onstabiel. Kleine verbeteringen werden afgewisseld met testvluchten. Deze praktijk duurde tot het voorjaar van 1969: op 12 maart stortte het derde vluchtexemplaar neer. Tijdens de vlucht begon de rotor te trillen, waardoor deze de lantaarn raakte. De klap was zo hard dat piloot D. Bale, die in de bovenste cockpit zat, onmiddellijk stierf. Na dit incident was er een voorstel om het girovliegtuig uit te rusten met schietstoelen en een systeem voor het afschieten van de wieken. Tegen die tijd was het totale aantal gebouwde of in aanbouw zijnde Cheeyenne acht.
De Cheyenne bleef achter met veel technische en operationele problemen. De werknemers van Lockheed waren actief bezig om ze uit te schakelen, maar de oorlog in Vietnam is al in een actieve fase gekomen. Het Amerikaanse leger had dringend een aanvalshelikopter nodig, die al snel de AH-1 Cobra werd. Tegen het einde van de lente van 69 beëindigde het Pentagon zijn contract met Lockheed. Bell kreeg een lucratief aanbod van ongeveer honderd miljoen dollar. Later volgden andere contracten voor enkele honderden Cobra's-drums. Wat de AH-56 betreft, zette Lockheed het project op eigen initiatief en op eigen kosten voort. De Cheyenne in de AH-56A-versie had een vernieuwd chassis, een nieuwe vierbladsschroef en een krachtigere General Electric T64-GE-716-motor. Daarnaast is de samenstelling van de apparatuur aangepast en is de productietechniek iets vereenvoudigd. In overeenstemming met het nieuwe project werden twee helikopters gebouwd. In 1972 presenteerde Lockheed het leger een bijgewerkt gevechtsvoertuig, maar ze toonden geen interesse meer. Het project werd uiteindelijk afgesloten en al snel begon het Pentagon met een nieuw programma, met als resultaat de AH-64 Apache-helikopter.
Het eerste helikoptervliegtuig van de firma Lockheed bleek te complex en te gedurfd voor zijn tijd. Bovendien had Cheyenne niet het geluk om op het juiste moment te verschijnen. Door de gevechten in Vietnam verloor de belangrijkste klant zijn interesse in een veelbelovend vliegtuig, ook al was het een ongebruikelijke klasse van helikopters. Van de tien gebouwde AH-56 zijn er tot op de dag van vandaag slechts vier bewaard gebleven, die nu museumstukken zijn.
