Вертолёт-подлодка доставляет спецназ из-под волн
Может ли ядерная подводная лодка высадить 100 бойцов отрядом специального назначения на сушу, причём в сотне километров от берега? А нанести точечный бомбовый удар по малозаметной наземной цели? А совершить разведку над лесом либо забрать раненого?
Может, в случае если будет оснащена вертолётами, талантливыми взлетать прямо из-под воды и кроме этого возвращаться на загружённую субмарину.
Сравнительно не так давно в Соединенных Штатах были подведены итоги ежегодного конкурса по разработке винтокрылого летательного аппарата будущего AHS/Industry Annual Student Design Competition, проводимого среди институтов и команд университетов Американским вертолётным обществом (AHS International) на средства наибольших специализированных фирм. В 2007-м спонсором, к слову, выступила Sikorsky Aircraft.
Тема соревнования нынешнего годазвучала так: Advanced Deployable Compact Rotorcraft in Support of Special Operations Forces, другими словами, говоря несложнее, «передовой винтокрыл для отряд специального назначения». Причём «винтокрыл» — не обязательно вертолёт. Это возможно, например, и конвертоплан с поворотными роторами, типа V-22 Osprey, лишь мелкий (таковой — очевидно не подойдёт).
Первое место в конкурсе завоевал проект целого комплекта из автомобилей Cypher, DragonflyBarracuda (PDF-документ, 40 мегабайт) и совокупности их развёртывания, созданный выпускниками технологического университета Джорджии (Georgia Institute of Technology). А первое место в категории студенческих работ занял проект вертолёта «Водяной смерч» (Waterspout, PDF-документ, 3,4 мегабайта) от объединённого коллектива первокурсников из израильского технологического университета (Technion) и университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
Проект из Джорджии предусматривает создание двух моделей маленьких летательных аппаратов, талантливых базироваться на ядерной подлодке класса Огайо (Ohio) (иллюстрация Georgia Institute of Technology).
В обоих проектах речь заходит об аппаратах вертикального взлёта, базируемых на подводной лодке. И и в том и другом случае аппараты эти смогут вылетать на задание без необходимости во всплытии собственной родной субмарины.
Как тут не отыскать в памяти о относительно новом проекте взлетающего из-под воды самолёта Cormorant? По большому счету же, мысль развёртывания летающей бронетехники с подлодок не даёт спокойствия инженерам начиная с Первой Мировой. И такие аппараты были созданы, а также использовались.
А что нам предлагают в этом случае?
Проект Cipher отличает внимание к подробностям. Это не просто концепция.
Тут проработаны и компоновка, и развесовка, и аэродинамика, и механизмы хвоста и складывания лопастей, и многие другие вещи. Большая скорость данной автомобили равна 230 километрам в час (иллюстрации Georgia Institute of Technology).
«Шифр», «Барракуда» и «Стрекоза» являют собой необычное сочетание слов. Чего возможно неспециализированного у криптографии, рыбы и насекомого? В этом случае неспециализированными являются задача и место базирования.
А как вся эта техника взаимодействует — на данный момент заметим.
Маленький пилотируемый вертолёт Cipher выполнен по схеме NOTAR: один несущий винт (складываемый), хвостовой винт отсутствует. Одной из основных целей при его проектировании было понижение уровня шума. Так что аппарат данный, пролетая низко над местностью, удачно «шифруется».
Dragonfly представляет собой беспилотную машину помощи, выполненную в виде крыла-коробки. На финишах крыльев расположены винты и движки, лопасти которых смогут складываться. В центре аппарата находится маленькой отсек для целевой нагрузки.
Потому, что в Dragonfly экипажа нет, он не разворачивает собственные роторы, как Osprey, а поворачивается по окончании вертикального взлёта полностью, переходя на самолётный режим. Как и собрат по проекту, Dragonfly спроектирован в расчёте на очень низкий уровень шума.
Но его приводит в перемещение пара турбодизелей, а в самолётном режиме данный робот разгоняется до 260 км/ч (иллюстрации Georgia Institute of Technology).
Ну а Barracuda — это особая плавучая капсула-микроаэродром, которая нужна для запуска и хранения обоих летательных аппаратов. Капсулы эти размещаются на месте баллистических ракет. Так что одна подводная лодка может нести пара таких самоходных ангаров.
Действительно, ракетоносец необходимо будет модифицировать — одна Barracuda занимает (в плане) место четырёх соседних пусковых шахт.
Потому, что на подлодках класса «Огайо» имеется 20 шахт, полное переоборудование разрешает разместить в том месте пять «Барракуд» (не смотря на то, что, по идее, возможно создать и комбинированную подводную лодку, несущую и ракеты, и авиацию). Неспециализированная вместимость для того чтобы подводного аэропорта составит 30 автомобилей (28 Cipher и 2 Dragonfly) — по шесть винтокрылов в одной капсуле. В предельном случае за шесть часов все «Шифры» успеют сделать по два рейса на берег, доставив в том направлении 112 человек, говорят изобретатели совокупности.
Ядерная подводная лодка производит капсулу-аэропорт Barracuda с маленькой глубины. Плавающая самоходная капсула весьма устойчива — большинство её находится под водой.
Наверху же раскрывшиеся подъёмник и створки образуют вертолётную площадку (иллюстрации Georgia Institute of Technology).
По плану авторов проекта, целый рой Cipher и Dragonfly возможно выпущен с подлодки за очень маленькое время. Для этого субмарине не требуется всплывать на поверхность, достаточно выпустить капсулы, каковые, попав наверх и раскрывшись, превратятся в миниатюрные ангары с площадками наверху.
Cipher и Dragonfly должны быть способны уйти на расстояние до 260 километров от подлодки, выполнить в том месте задание (разведка, удар по наземным целям, высадка десанта) и возвратиться к субмарине, которая заберёт их из страшного района.
«Потолок» и той, и второй автомобили образовывает 1,8 километра. Не довольно много, но главная тактика тут — скрытный полёт над самой водой либо в складках местности на берегу.
Barracuda — это миниатюрная подводная лодка. Тут имеется и аккумуляторная батареи (на 2 мегаватт-часа), и цистерна для балласта, баллоны с воздухом и совокупность движителей типа Voith-Schneider, разрешающая позиционировать капсулу с высокой точностью.
Кроме этого на нижней палубе имеется помещение для 12 человек, а наверху — пост управления и отдельный герметичный люк. Ещё тут предусмотрен насос, откачивающий морскую воду при попадании волны через открытые створки вертолётного подъёмника. Кроме того при беспокойстве наклон капсулы не должен быть больше пары градусов, потому, что её центр тяжести находится в самом низу (иллюстрация Georgia Institute of Technology).
Любопытная подробность плана: то, что беспилотник Dragonfly может летать без всякого дистанционного управления (по заблаговременно разработанной программе) – никак не страно, но студенты предусмотрели независимый режим полёта и для Cipher.
Дело в том, что один Cipher вмещает двух человек. Но он может за пара часов доставить на берег внушительную команду отряд специального назначения. Наряду с этим за один рейс он будет перевозить к точке высадки двоих. Другими словами — целый собственный экипаж.
А к субмарине за очередной парой воинов Cipher обязан возвращаться самостоятельно, по командам компьютера!
Для простой миссии возможность посадки на суше для Dragonfly не предусмотрена, не смотря на то, что в вертикальном положении он может опираться на особые наконечники на своём оперении. Но данный беспилотник обязан делать роль разведчика, а, быть может, и вооружённого самолёта прикрытия, на протяжении рейсов пилотируемых Cipher на берег.
Грузоподъёмность Waterspout аналогична возможностям Cipher: два пилота (бойца сил особого назначения), их снаряжение и ещё мало оборудования. Всего 360 килограммов. Двухвинтовой аппарат приводят в перемещение два двигателя, размещённые в верхней части «бочки».
Крейсерская скорость этого вертолёта образовывает 185 км/ч (иллюстрация Technion/Pennsylvania State University).
По окончании исполнения вылета все автомобили, выпущенные капсулами-аэропортами, на них же и возвращаются. Позже капсулы герметично закрываются и уходят под воду для свидания с родной подводной лодкой. Той как и раньше кроме того не нужно показываться над водой, дабы выполнить столь необыкновенную задачу и сыграть роль авианосца.
Таков проект технологического университета Джорджии. Ну а что придумала интернациональная команда?
Двухместный вертолёт-бочонок Waterspout делает те же задачи, что и Cipher. Но ему не нужен особый всплывающий ангар, дабы вылететь с загружённой на перископную (либо около того) глубину субмарины.
У Waterspout имеется две герметичные створки, ведущие в двухместную кабину (она продемонстрирована внизу). Оба члена экипажа смогут воспользоваться любой из них.
Один люк расположен на дне автомобили, он распахивается, а второй — на боковой стенке (спереди), и он — сдвижной. Примечательно, что при вынужденной посадки на сушу створки нижнего люка играются и роль шасси, а при посадке на неспокойную воду машина может выдвинуть дополнительные поплавки для устойчивости (иллюстрации Technion/Pennsylvania State University).
Waterspout представляет собой выхлопная аппарат (труба и герметичный воздухозаборник его двигателя под водой закрываются). Да, к слову, размер этого вертолёта выбран таким, дабы он проходил в стандартную шахту (диаметром 2,11 метра) от баллистической ракеты на всё той же полдодке типа «Огайо», так что если сравнивать с первым проектом переделки субмарины сведены к минимуму.
Вертолёт находится в шахте на особом подъёмнике, и лодка отпускает его лишь по окончании того как аппарат оказывается выдвинут за пределы створок ракетной шахты. Потом вертолёт, как поплавок, всплывает, будучи прикреплённым к особому кольцу, которое со своей стороны тянет за собой трос.
возвращения и Система выпуска Waterspout. Обратите внимание, всплывающее стыковочное кольцо оснащено винтами для подруливания.
Внизу: пара вертолётов-бочек смогут храниться в ракетных шахтах подлодки либо, как вариант, в особом ангаре в неё (что потребует громадных переделок). В любом случае к срезу ракетного люка Waterspout доставляет непроизвольный подъёмник (иллюстрации Technion/Pennsylvania State University).
По окончании возвращения Waterspout к подлодке всё происходит в обратном порядке. Вертолёт садится на воду. Снизу к нему поднимается кольцо с тросом.
Причём оно машинально находит вертолёт-поплавок, ориентируясь по сигнальному маяку на его днище, и стыкуется с летательным аппаратом. Потом подводная лодка подтягивает машину в собственное нутро.
Три таких вертолёта смогут быть переброшены к месту действия на борту транспортника C-130J. В подводную лодку же вертолёты может загружать тот же кран, что в большинстве случаев загружает баллистические ракеты (иллюстрация Technion/Pennsylvania State University).
Любопытно, что в этом вертолёте было нужно отказаться от классического лобового стекла. Тут по большому счету нет окон. Пилоты ведут машину, ориентируясь только на картину с камеры на носу автомобили: перед каждым участником экипажа опускается плоский экран.
Но авторы проекта предусмотрели в таковой маленькой машине возможность эргономичной эвакуации раненого с поля боя. В кабины имеется лебёдка с тросом. Так что «бочка» может зависнуть над почвой, открыть нижний люк и выпустить трос вниз. От бойца потребуется только прицепить к себе карабин и дать приказ пилоту.
И весьма не так долго осталось ждать он будет втянут вовнутрь кабины данной маленькой автомобили.
По большому счету, Waterspout проработан не хуже трио Cypher, Dragonfly, Barracuda. К примеру, «сборная» из Пенсильвании была важна за топливную систему и аэродинамику винта; израильские же студенты разрабатывали механику ротора, механизм, складывающий лезвия винта, и механизм для старта автомобили с подлодки.
Воздухозаборник двигателей Waterspout закрывается, как и выхлопные трубы (иллюстрации Technion/Pennsylvania State University).
Необходимо подчернуть, что обе команды, победившие в конкурсе, совершили глубочайший анализ собственных моделей, включая выбор авионики и двигателей, расчёт прочностных черт винтокрылов, тепловых потоков в автомобилей, заметности этих вертолётов на экранах радаров и другое в том же духе.
Так что какой-нибудь вертолётостроительной компании, дабы воплотить план студентов в судьбу, не нужно будет начинать с нуля. За «легко картинами», сделанными на компьютере, скрыт основательный труд.
Жаль лишь, о принятии на вооружение хоть одной из этих двух необычных совокупностей до тех пор пока сказать через чур рано. А любопытно было бы взглянуть на вертолёт, взлетающий из воды среди открытого моря.
