Супервертолёт sikorsky x2 обгонит многие самолёты
Неоднократно и не два инженерам больших компаний и просто изобретателям приходила в голову мысль самолёта и скрещивания вертолёта. Так соблазнительно совместить зависание и вертикальный взлёт первого с скоростью и дальностью хода второго. Вопрос в том, как именно это выполнить. И что же, перед нами очередной конвертоплан?
Ни разу.
«Она поменяет правила игры в индустрии», — охарактеризовал эту необыкновенную машину глава фирмы Sikorsky Aircraft Джеффри Пино (Jeffrey Pino). Что же это за чудо?
Ещё в 2005 году Sikorsky объявила постройку «самого стремительного вертолёта на планете». Он должен был взлететь уже к концу 2006 года, но, по всей видимости, кроме того таковой именитой компании было нужно изрядно помучаться, дабы решить технические неприятности, неизбежно всплывающие на протяжении рождения чего-то принципиально нового.
Сейчас же, как гласит пресс-релиз Sikorsky, аппарат-демонстратор удачно прошёл наземные тесты с вращением винтов, а на очереди – первый полёт.
Простой вертолёт, самолёт и конвертоплан не смогут владеть и хорошим умением зависать, и высокой скоростью в один момент. Новая же машина (на рисунке она как будто бы выпадает из графика) обязана удачно сочетать «амплуа» стрижа и стрекозы (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
Gizmag информирует, что новый винтокрыл от Sikorsky, талантливый разгоняться до рекордных 474 км/ч, обязан оторваться от почвы позднее в этом году.
Уже по его виду возможно легко додуматься, каков фундаментальный принцип изобретения. Машина, оборудованная двумя подъёмными винтами противоположного вращения, дополнена хвостовым толкающим воздушным винтом. На нём реверанс в сторону самолёта исчерпывается.
Это именуется разработкой X2, а винтокрыл, готовый вот-вот показаться в небе, — X2 Technology Demonstrator.
Любой его несущий ротор владеет четырьмя лопастями, а толкающий винт – шестью. Все три приводятся от одного движка – турбовального LHTEC T800. Очевидно, в будущем возможно создана подобная двухдвигательная машина.
На «рентгене» X2 видно, что двигатель, приводящий в подъёмные и движение, и тяговый роторы, находится в самом центре этого вёрткого аппарата (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
Нужно заявить, что в технологии X2 скрыты изюминки, незаметные снаружи.
Скажем, у данной автомобили весьма необычно распределяется подъёмная сила между лопастями. В чём же отличия от прошлых вертолётов?
Весит X2 3,6 тонны. Он обязан владеть дальностью полёта в 1300 километров (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
Для начала разглядим самый простой – с одним несущим хвостовым винтом и ротором, компенсирующим вращающий момент. Дабы таковой вертолёт имел возможность летать, ему нужен автомат перекоса – узел, что циклически меняет угол атаки лопастей справа, слева, спереди и позади от оси вращения винта.
Потому, что при поступательном перемещении вертолёта скорость лопастей на наступающей стороне ротора складывается со скоростью самой автомобили, относительно воздуха те лопасти перемещаются стремительнее, чем лезвия на противоположной стороне, где происходит «вычитание».
В случае если эту отличие не скомпенсировать, уменьшив угол атаки лопастей на наступающей стороне, вертолёт тут же перевернётся «на пояснице».
Соответственно, у для того чтобы геликоптера при полёте по прямой подъёмная сила на лопастях справа и слева – однообразна, но на наступающей стороне она значительно меньше возможно вероятной.
У двухвинтового вертолёта с каждым ротором в отдельности происходит всё то же самое.
Компания уверена, что X2 возможно удачно масштабировать в громадную и меньшую сторону, создавая широкий диапазон скоростных винтокрылов: от миниатюрных беспилотников через гражданские и спасательные автомобили к армейским транспортным и штурмовым аппаратам с грузоподъёмностью до 25 тысячь киллограм (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
А сейчас посмотрим, что случается, в случае если мы желаем разгоняться. Пилот перемещает ручку управления, и автомат перекоса выставляет угол атаки лопастей позади чуть больше, а спереди – чуть меньше. Подъёмные силы позади и спереди кроме этого становятся различными, воздушное судно наклоняет шнобель, а у винта появляется горизонтальная составляющая от подъёмной силы, которая и толкает машину вперёд.
Значит, и в этом случае винтокрыл не применяет всю подъёмную силу, которую способны создавать лопасти.
По мере же роста скорости неприятность лишь усугубляется, потому, что на отступающей стороне ротора появляется участок, в котором полная скорость лопастей относительно воздуха делается фактически нулевой. Тот участок лопастей, конечно, в создании подъёмной силы не участвует.
Добавкой толкающего пропеллера Sikorsky, возможно сообщить, одним выстрелом расстреляла, замочила и порвала на кусочки всех этих вредных «зайцев».
У X2 любая лопасть винтов в любую секунду времени создаёт большую подъёмную силу, дешёвую ей «по теории», потому, что для поступательного перемещения машине не требуется наклоняться: горизонтальная тяга от подъёмного винта и вовсе не зависит.
Подъёмные силы на лопастях отступающей и наступающей сторон одного ротора у данной автомобили не компенсируются. Вместо этого уравновешивание (дабы не было крена) происходит между роторами. Соответственно, на наступающей стороне лезвия создают большую вертикальную тягу – а вся машина демонстрирует высокую грузоподъёмность при умеренном диаметре винтов.
На самом верхнем рисунке виден простой вертолёт, летящий вперёд с высокой скоростью. Жёлтым кружком отмечена территория, в которой лопасти не создают подъёмную силу. Ниже продемонстрировано сравнение трёх типов вертолётов: 1 — хорошего одновинтового; 2 — хорошего двухвинтового; 3 —Sikorsky X2. Стрелками продемонстрированы подъёмные силы на различных сторонах роторов. Цветными стрелками — реально действующие, прозрачными — возможно вероятные.
Видно, что простые винтокрылы не смогут раскрыть целый потенциал лопастей из-за необходимости в компенсации сил справа и слева (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
Эффективность аппарата увеличивается ещё и за счёт новых, намерено созданных лопастей, имеющих высокое отношение подъёмной силы к сопротивлению, нежели «лезвия» винтов, используемых в простых современных вертолётах.
А для понижения сопротивления воздуху аппарата в целом Sikorsky придумала обтекаемый кокон втулки винтов.
Обтекатель втулки двойного винта X2 окажется далеко не лишним, в то время, когда машина разгонится до непривычной для вертолёта скорости (иллюстрация Sikorsky Aircraft).
Ещё X2 оснащён «управлением по проводам» (Fly-by-Wire), которое несёт ответственность за действенную работу роторов.
Любопытно, что на скорости более чем 390 км/ч электроника неспешно снижает частоту вращения подъёмных винтов, дабы полная скорость кончиков лопастей с «наступающей» стороны оставалась в пределах скорости звука. На максималке это автоматическое понижение достигает 20%.
Кроме этого в диковинку встроена совокупность активного подавления вибраций.
В общем, задумано весьма интересно. А как полетит? Как раз чтобы в настоящих условиях распознать все тонкости работы таковой необыкновенной вертолётной схемы, американская компания и выстроила рабочий демонстратор.
На нём планируется узнать, как воздействует поток воздуха от подъёмных винтов на хвостовой тяговый винт, каким должен быть оптимальный угол наклона оси основных роторов, и другое.
Авторы разработки очень отмечают, что новая машина обязана владеть хорошей управляемостью на малых скоростях, как у простых вертолётов, превосходя их в скорости в несколько раз. Но, компания не приводит всех тонкостей разработки и не растолковывает всех секретов работы X2.
Но она пишет, что в ходе перехода от вертикального взлёта к горизонтальному полёту с X2 не происходит никакой трансформации, как это проделывают конвертопланы, наклоняющие собственные роторы вперёд, в то время, когда преобразовываются из вертолёта в самолёт. Сейчас полёта конвертопланы не через чур управляемы и устойчивы, переходный режим они «не обожают».
У X2 же во всём диапазоне скоростей и высот практически изменяется лишь частота вращения винтов – основных и тягового. И это упрощение должно положительно сказаться на безопасности новой автомобили.
В случае если безопасность и в самом деле окажется на высоте, X2 вправду возможно будет назвать «переписывающим правила игры».
