Перспективный вертолет SB-1 Defiant (США)
Вертолет Sikorsky Boeing SB 1 Defiant. Возможная замена для UH-60
В самом конце прошлого года американские авиастроительные компании Sikorsky и Boeing выкатили первый летный прототип перспективного многоцелевого вертолета SB 1 Defiant. Машина уже проходит необходимые наземные проверки и в скором времени должна впервые подняться в воздух. В будущем – как того хотят его создатели – вертолет должен стать победителем текущего конкурса, а затем поступить на вооружение и в пойти в серию. Пока же проект остается на стадии испытаний. Кроме того, ему приходится конкурировать с другой современной разработкой.
Программы и проекты
С 2004 года Пентагон и авиастроительные организации США занимаются реализацией нескольких программ, целью которых является будущее обновление парка вертолетной техники армейской авиации. Основная программа носит название Future Vertical Lift, и ее целью является создание нескольких новых летательных аппаратов вертикального взлета для замены ряда существующих вертолетов. Такая замена начнется после 2030 года, и к этому времени должны быть созданы требуемые образцы техники.
Одна из подпрограмм FVL носит название FVL-Medium (также используется обозначение Future Long-Range Assault Aircraft – FLRAA) и предусматривает создание вертолета или иного летательного аппарата среднего класса. Новый вертолет SB 1 был создан именно в рамках подпрограммы FLRAA и предлагается в качестве нового транспортного средства для армии. В случае успеха на текущем конкурсе он сможет заменить имеющиеся вертолеты UH-60.
Согласно требованиям заказчика, летательный аппарат FLRAA должен перевозить не менее 12 бойцов с вооружением со скоростью 230 узлов (430 км/ч) на дальность более 230 морских миль (425 км). Заданы вертикальный взлет и посадка. В качестве силовой установки должны использоваться два перспективных турбовальных двигателя FATE (Future Affordable Turbine Engine) мощностью по 5000 л.с. До появления таких изделий предусматривается применение серийных двигателей.
Компании «Сикорский» (ныне принадлежит Lockheed Martin) и «Боинг» участвуют в программе FVL с середины прошлого десятилетия. Для выполнения требований заказчика необходимы специфические конструкторские решения, из-за чего авиастроителям пришлось разработать и испытать два экспериментальных образца. Опыт этих проектов позволил приступить к разработке полноценного транспортного средства для армии.
В 2008 году на испытания вышел экспериментальный вертолет Sikorsky X2 с нестандартной винтомоторной группой. Эта машина показала максимальную скорость на уровне 460 км/ч. В 2015 году на испытания вышел вертолет Sikorsky S-97 Raider с максимальной скоростью 445 км/ч и крейсерской менее 410 км/ч. Характерной чертой машин X2 и S-97 являлись два соосных несущих винта и хвостовой толкающий воздушный винт, отвечающий за набор горизонтальной скорости. В ходе испытаний такая схема и ее отдельные элементы показали свои возможности и подтвердили расчетные характеристики.
Проект SB 1 Defiant
В 2013 году заказчик запустил новый этап программы, предусматривающий разработку и строительство технологических демонстраторов. Вскоре количество участников FVL сократилось, и теперь разработкой новой техники занимаются только консорциум «Сикорского» и «Боинга», а также компания Bell Helicopters. Любопытно, что в обоих новых проектах на правах полноценного участника или субподрядчика принимает участие компания Lockheed Martin.
На основе идей и решений существующих экспериментальных проектов, а также с использованием готовых агрегатов был разработан новый многоцелевой вертолет под названием SB 1 Defiant («Дерзкий»); именно эта машина должна участвовать в конкурсе Пентагона и претендовать на будущий контракт. Разработка «Дерзкого» заметным образом затянулась, из-за чего его создателям не удалось уложиться в указанные сроки. Демонстратор технологий требовалось построить до конца 2017 года, но его фактическая выкатка состоялась только через год.
Первый летный прототип SB 1 с серийным номером 0001 и регистрационным N100FV вывели из сборочного цеха 28 декабря 2018 года. Вскоре после этого стартовали наземные проверки бортовых систем. В начале января сообщалось о первом пробном запуске двигателей; через несколько дней начались пробежки по взлетной полосе. В ближайшие недели специалисты Boeing и Sikorsky должны завершить наземные проверки и запустить этап летно-конструкторских испытаний. Точная дата первого полета пока не называлась.
Проект Sikorsky Boeing SB 1 предлагает строительство летательного аппарата особой конструкции, обеспечивающей высокие летные характеристики. Основные решения, необходимые для получения таких результатов, прямо заимствуются из предыдущих экспериментальных проектов. Кроме того, речь идет о применении некоторых уже испытанных узлов и агрегатов.
SB 1 получает композитный фюзеляж обтекаемой формы, сочетающий в себе высокую прочность и малую массу. Компоновка фюзеляжа, в целом, повторяет решения других проектов. Носовая часть фюзеляжа и центральный отсек отдаются под кабины для экипажа и пассажиров. Над грузовым объемом помещаются основные элементы силовой установки. Хвостовая балка вмещает трансмиссию для толкающего винта.
Как и в предыдущих проектах, планер не имеет крыльев, но используется развитое хвостовое оперение. Применен стабилизатор большого размаха, оснащенный концевыми шайбами килей. Под фюзеляжем помещена вертикальная плоскость. Все плоскости оперения оснащены рулями либо сделаны цельноповоротными. Эти рули предлагается использовать для управления при скоростном полете.
В будущем вертолет SB 1 должен получить пару турбовальных двигателей, разрабатываемых в рамках программы FATE. До их появления прототип будет использовать серийные Honeywell T55 мощностью менее 4 тыс. л.с. Недостаток мощности в сравнении с расчетной должен ухудшить летно-технические характеристики, но и в этом случае «Дерзкий» сможет пройти часть необходимых проверок. Ожидается, что менее мощные двигатели не окажут негативного влияния на скоростные характеристики, хотя и сократят дальность полета.
Двигатели приводят во вращение пару соосных несущих винтов. Винты вместе с втулкой и сопутствующим оснащением с минимальной доработкой были заимствованы у экспериментальной машины S-97 Raider. Винты имеют по четыре лопасти и закрепляются на общей втулке. В связи с характерными нагрузками при скоростном полете несущая система имеет конструкцию повышенной жесткости. Для удобства хранения и эксплуатации на кораблях лопасти винтов выполнены складными. Согласно проекту, элементы втулки должны закрываться легкими обтекателями, но опытный образец пока не получил их.
За разгон до требуемых скоростей отвечает хвостовой толкающий винт. Он имеет восемь лопастей с управляемым шагом и приводится в движение отдельной трансмиссией с отбором мощности от главного редуктора.
Для SB 1 разработана новая электродистанционная система управления, обеспечивающая контроль за работой двигателей, воздушных винтов и прочих систем. Важной особенностью такой ЭДСУ являются максимальная автоматизация процессов, а также наличие т.н. активной системы контроля вибраций. Автоматика сможет самостоятельно выявлять нежелательные вибрации конструкции и изменять режим работы силовой установки и винта для их устранения. Избавление от вибраций должно положительным образом сказаться на ресурсе конструкции и сроке ее службы.
Вертолет получает трехточечное шасси. В центральной части фюзеляжа предусмотрены две убираемые стойки. Третье колесо помещается внутри хвостового подфюзеляжного киля. Малая высота шасси должна облегчить посадку и высадку людей, исключив необходимость применения лестниц или трапов.
В носовой части фюзеляжа предусмотрена двухрядная четырехместная кабина пилотов. Используется «стеклянная кабина» с полным набором современной аппаратуры для навигации и управления всеми бортовыми системами. За пилотами находится объем для полезной нагрузки, соответствующий требованиям заказчика. Вертолет способен перевозить не менее 12 бойцов с полной экипировкой.
Пока транспортный вариант SB 1 не имеет никакого вооружения. Тем не менее, в рекламных материалах фигурируют изображения гипотетических серийных вертолетов с пулеметными или гранатометными установками в дверях и окнах. При этом такое оружие рассматривается только в качестве средства поддержки десанта.
В существующем виде опытный образец вертолета SB 1 Defiant имеет взлетную массу около 14,5 т – почти втрое больше предыдущего S-97. В ближайшее время пройдут летные испытания, направленные на установление реальных характеристик техники. Компании-разработчики утверждают, что машина будет полностью соответствовать требованиям заказчика или даже превосходить их. Так, расчетная максимальная скорость с временными двигателями T55 должна достичь 450-460 км/ч. С новыми моторами FATE этот параметр останется на прежнем уровне, но дальность полета достигнет требуемых значений.
Ближайшее и отдаленное будущее
Пока главной заботой специалистов фирм Sikorsky и Boeing является завершение необходимых наземных испытаний и подготовка к будущим тестовым полетам. Не так давно состоялись первый запуск двигателей и прокрутка винтов, и в скором будущем опытный SB 1 впервые поднимется в воздух. Испытания планируется продолжать в течение нескольких следующих лет. Под присмотром военных опытный образец должен будет продемонстрировать свои возможности, пусть даже и в неполной комплектации.
Авторы проекта уже работают над его развитием. В первую очередь, на базе «Дерзкого» планируется создать ударный вертолет. Каким он будет – неясно, но в рекламе уже показан его возможный облик. Боевая «модификация» может получить зауженный фюзеляж с двухместной тандемной кабиной экипажа и без центрального грузового отсека. Под носом может устанавливаться турель с артиллерийским вооружением, а на бортах расположены плоскости с узлами подвески для ракетного и бомбового оружия. Даже расчетные характеристики ударной версии SB 1 пока остаются неизвестными.
Согласно оптимистическим планам и прогнозам компаний Sikorsky и Boeing, их новые вертолеты в отдаленном будущем должны поступить на вооружение армейской авиации США. Транспортный SB 1 Defiant рассматривается в качестве замены для имеющегося UH-60. Его боевая модификация сможет претендовать на нишу, ныне занимаемую машинами AH-64.
Будет ли консорциум участвовать в борьбе за контракты по другим подпрограммам FVL – неизвестно. Помимо UH-60 и AH-64 армия в будущем планирует заменить машины типов OH-58 и CH-47. Насколько известно, «Боинг» и «Сикорский» рассматривают возможность внедрения наработок по темам X2 / S-97 / SB 1 в сферу тяжелых транспортных вертолетов. Возможно, позже станет известно и о подобной замене для легких OH-58.
Борьба за контракт
Компании Sikorsky и Boeing с проектом SB 1 Defiant претендуют на контракт Пентагона, в соответствии с которым будет построено не менее нескольких сотен серийных машин. Однако выгодный заказ могут получить другие авиастроители. В рамках программы FVL-Medium / FLRAA параллельно разрабатывается другой летательный аппарат с высокими характеристиками. Компании Bell Helicopters и Lockheed Martin предлагают машину V-280 Valor.
Альтернативный проект предусматривает строительство конвертоплана с парой поворотных винтов и фиксированным крылом. По своим летным и эксплуатационным характеристикам V-280 должен быть близок к SB 1 и соответствовать требованиям заказчика. Пока исход противостояния двух машин остается под вопросом, но разработка «Белл» и «Локхид-Мартин» имеет небольшое преимущество: опытный V-280 был построен еще в 2017 году и впервые поднялся в воздух в декабре того же года. Первый прототип SB 1 выкатили лишь через год с лишним. Вполне возможно, что разработчики машины Valor смогут разумно распорядиться своим отрывом во времени, и это повлияет на итоги конкурса.
Впрочем, оба перспективных летательных аппарата, претендующих на место UH-60 в армейской авиации США, пока остаются на стадии испытаний. Им предстоит пройти проверку и доводку, а затем продемонстрировать свои лучшие качества будущему заказчику. Пентагону, в свою очередь, придется сделать не самый простой выбор. Военным предстоит выбрать между давно известной и опробованной, но не лишенной недостатков схемой конвертоплана и совершенно новой архитектурой вертолета с несущим и толкающим винтом. Какая из двух схем и машин на их основе заинтересует заказчика – большой вопрос.
Согласно текущим планам, дальнейшие работы по проектам SB 1 и V-280 будут продолжаться еще несколько лет. В начале двадцатого года Пентагон выберет более удачную машину, после чего начнется ее подготовка к будущему серийному производству. Процесс замены имеющихся вертолетов армейской авиации стартует к 2030-му и даст реальные результаты к середине десятилетия. Пока можно считать, что оба перспективных образца имеют равные шансы на принятие на вооружение и поступление в войска. Какой из них выберет Пентагон, покажет время.
Американский многоцелевой скоростной вертолет SB>1 Defiant совершил первый полет
SB1 Defiant / YouTube
Первый летный образец перспективного многоцелевого скоростного вертолета Sikorsky—Boeing SB>1 Defiant совершил первый полет, сообщается в пресс-релизе Boeing. Во время полета вертолет провел в воздухе чуть более 30 минут и отработал несколько маневров на низкой скорости. В следующем году вертолет должен начать демонстрационные полеты в рамках тендера Future Vertical Lift, проводимого Армией США.
Тендер Future Vertical Lift был объявлен Армией США для стимулирования разработки новых военных вертолетов, которые в перспективе смогут заменить устаревающие многоцелевые вертолеты UH-60 Black Hawk, ударные AH-64 Apache, транспортные CH-47 Chinook и разведывательные OH-58 Kiowa. Помимо SB>1 Defiant в тендере участвует конвертоплан V-280 Valor, который впервые поднялся в воздух в конце 2017 года.
SB>1 Defiant представляет собой двухвинтовой вертолет с соосной схемой расположения винтов и толкающим винтом в хвостовой части, благодаря которому он сможет развивать скорость до 250 узлов (около 460 километров в час). Масса вертолета составляет 13,6 тонны. Вертолет сможет перевозить 12 человек десанта и двух пилотов.
Наземные испытания бортового оборудования и узлов вертолета начались в начале 2018 года, а в конце этого года разработчики показали первый собранный летный образец SB>1 Defiant. Теперь Sikorsky и Boeing провели первые летные испытания вертолета на полигоне Sikorsky в американском штате Флорида. Полет стал возможен после более чем 15 часов наземных испытаний трансмиссии вертолета, которые начались в феврале, и во время которых специалисты не обнаружили нарушений в работе узлов трансмиссии.
Во время первого полета вертолет зависал над взлетно-посадочной полосой, а также отрабатывал повороты и различные виды движений вперед и назад. Стоит отметить, что во время испытаний пилоты не задействовали толкающий винт вертолета.
Испытания второго участника тендера FVL, конвертоплана V-280 Valor, находятся на более поздней стадии. Он уже успел совершить полет в самолетном режиме, в том числе и на крейсерской скорости, составляющей около 520 километров в час. Кроме того, разработчики приступили к испытаниям маневренности.
Армия США выбрала летательные аппараты SB>1 Defiant и V-280 Valor для продолжения работ по FLRAA
Как сообщили американские СМИ, армия США 16 марта 2020 года выбрала два основных предложения летательных аппаратов – скоростного вертолета SB>1 Defiant консорциума Sikorsky и Boeing и конвертоплана V-280 Valor компании Bell – для продолжения полномасштабной разработки на конкурсной основе в рамках программы Future Long-Range Assault Aircraft (FLRAA) по созданию перспективного многоцелевого вертолета.
Первый опытный летный образец (серийный номер 0001, регистрационный номер N100FV) демонстратора скоростного многоцелевого вертолета Sikorsky Boeing SB>1 Defiant, созданного по программе армии США Future Long-Range Assault Aircraft (FLRAA) (с) Pat Host / Jane’s
Выбор был сделан по результатам предварительных летных испытаний опытных образцов-демонстраторов обеих летательных аппаратов в рамках проекта Joint Multi-Role (JMR) Technology Demonstrator (TD) по выработке вертолетов новой концепции для создания семейства перспективных вертолетов армейской авиации Future Vertical Lift (FVL).
Теперь компании, представившие оба конкурирующих предложения, 16 марта получили контракты министерства обороны США для продолжения НИОКР по этапу Сompetitors in the demonstration and risk reduction (CD&RR). К онсорциум Sikorsky (входит в состав корпорации Lockheed Martin) и Boeing получил контракт на сумму 97 млн долл на продолжение разработки и испытаний скоростного вертолета SB>1 Defiant, а компания Bell (входящая в состав корпорации Textron) – контракт в 84 млн долл на продолжение разработки и испытаний конвертоплана V-280 Valor. Этап CD&RR должен продлиться два года, и в 2022 финансовом году армией США должен быть сделан выбор единственного образца для дальнейших полномасштабных НИОКР по программе FLRAA с перспективой начала серийного производства в 2030 финансовом году (срок выглядит явно чрезмерно оптимистичным).
Требования по программе FLRAA предполагают создание среднего многоцелевого вертолета на замену основному американскому вертолету этого класса Sikorsky UH-60 Black Hawk, и предусматривают перевозку 12 полностью экипированных пехотинцев с крейсерской скоростью не менее 230 узлов (около 428 км/ч) на дальность не менее 229 морских миль (424 км). Вертолет по FLRAA должен оснащаться двумя перспективными турбовальными двигателями General Electric Т901, создаваемыми по программе армии США Future Affordable Turbine Engine (FATE) и имеющими взлетную мощность более 5000 л.с.
В свою очередь, FLRAA (категория JMR-Medium / FVL-Medium) выступает как часть более обширной программы FVL, реализуемой с 2004 года и предусматривающей создание пяти типов новых вертолетов или летательных аппаратов вертикального взлета и посадки для замены всего парка вертолетов армейской авиации США (OH-58, AH-64, UH-60, CH-47), начиная примерно с 2030-2035 годов. При этом обе конкурирующие группы по программе FLRAA заявляют также о ведущихся проработках ударных вариантов своих машин для их соответствия требованиям армии США по подпрограмме Capability Set 3 / FVL-Attack (для замены боевого вертолета Boeing AH-64 Apache).
В 2013 году армия США выбрала на первого этапа создания технологического демонстратора JMR TD по программе FLRAA проекты конвертоплана V-280 компании Bell, скоростного вертолета SB>1 Defiant консорциума Sikorsky и Boeing, а также проекты конвертоплана компании Karem Aircraft и скоростного вертолета компании AVX Aircraft. Два последних инициативных проекта в августе 2014 года отпали, хотя AVX заявляла и продолжает заявлять, что продолжает разработку своего летательного аппарата по конкурсу FLRAA за собственный счет. Таким образом, конкуренция по FLRAA ведется между “грандами” американского ВПК, которые по условиям предоставленных в 2014 году контрактов должны были предоставить первые свои прототипы-демонстраторы к концу 2017 года (это условие выполнил только конвертоплан V-280). В обоих случаях министерство обороны США финансировало не более 20 % стоимости работ компаний по первой фазе JMR TD.
Первый опытный образец-демонстратор созданного компанией Bell в рамках JMR TD конвертоплана V-280 Valor (так называемый Аir Vehicle Concept Demonstrator – AVCD, регистрационный номер N280BH) совершил первый полет 1 8 декабря 2017 года в Амарилло (штат Техас), и к настоящему времени налетал более 160 часов в испытательных полетах.
V-280 был разработан так называемым альянсом Team Valor в составе Bell Helicopter, Lockheed Martin, General Electric, Moog, IAI, TRU Simulation & Training, Astronics, Eaton, GKN Aerospace, Lord, Meggitt и Spirit AeroSystems. Серийный конвертоплан V-280 при экипаже из четырех человек должен перевозить 14 военнослужащих. При заявленном максимальном взлетном весе порядка 30 тысяч фунтов (13620 кг; видимо фактически будет больше) аппарат должен иметь максимальную полезную нагрузку до 10 тысяч фунтов (4540 кг). Машина практически полностью выполнена из композиционных материалов и оснащена двумя турбовальными двигателями. Отличием V-280 от прежних типов конвертопланов (в частности, V-22 Ospey) является поворот не полностью мотогондол с двигателями, а только винтов, за счет шарнирных валов.
Прототип-демонстратор V-280 оснащен двигателями серии General Electric T64, однако серийные машины должны оснащаться перспективными турбовальными двигателями General Electric Т901 по программе FATE. Крейсерская скорость машины должна составлять 280 узлов (520 км/ч, отсюда и индекс “280”), максимальная – более 300 узлов (560 км/ч). Перегоночная дальность заявлена в 3900 км, радиус действия (в зависимости от нагрузки) – от 930 до 1480 км.
В свою очередь, представленный консорциумом Sikorsky и Boeing скоростной в ертолет SB>1 Defiant использует разработанную Sikorsky новую несущую схему, сочетающую соосные несущие винты противоположного вращения с хвостовым толкающим винтом, приводимым от редуктора несущих винтов. Эта схема отрабатывалась Sikorsky на экспериментальном вертолете Х2, испытвавшемся в 2008-2011 годах и достигшем максимальной скорости 460 км/ч, и на демонстраторе испытываемого с мая 2015 года 5-тонного вертолета S-97 Raider, имеющего “паспортную” максимальную скорость 444 км/ч и крейсерскую – 407 км/ч.
Первый летный опытный образец-демонстратор вертолета SB>1 Defiant (серийный номер 0001, регистрационный номер N100FV) совершил первый полет в Уэст-Пальм-Бич (штат Флорида) 21 марта 2019 года.
Максимальный взлетный вес первого прототипа SB>1 заявлен в 32000 фунтов (14515 кг), вместимость – до 18 человек. Опытный образец SB>1 оснащаются модифицированными турбовальными двигателями Honeywell T55 взлетной мощностью примерно 4000 л.с. (эти двигатели используются на вертолетах Boeing CH-47 Chinook), что обеспечит крейсерскую скорость не менее 250 узлов (460 км/ч). Однако, согласно заявлению Sikorsky, требуемая по FLRAA дальность будет достигнута только на SB>1 в серийной конфигурации с перспективными двигателями General Electric Т901 по программе FATE.
Первый опытный образец-демонстратор конвертоплана Bell V-280 Valor (регистрационный номер N280BH), созданного по программе армии США Future Long-Range Assault Aircraft (FLRAA) (с) Bell
