Перспективный вертолёт Sikorsky S-97 «Raider» (США)

Показан прототип скоростного вертолета Sikorsky S-97 Raider

2 октября компания Sikorsky Aircraft провела презентацию своей новой разработки. Публике показали первый прототип перспективного скоростного вертолета S-97 Raider. Эта машина создается на основе последних экспериментальных проектов и предназначена для замены имеющейся в войсках техники. Машина Sikorsky S-97 Raider относится к пока не слишком многочисленному классу скоростных вертолетов, создаваемых различными компаниями в последние годы. В будущем вертолеты S-97 планируется поставлять в войска.

Скоростной вертолет S-97 разрабатывается на основе опыта, полученного специалистами фирмы «Сикорский» в ходе проекта X2. Главная цель нового проекта – создание вертолета, способного летать со скоростью не менее 350-400 км/ч. Из-за некоторых особенностей аэродинамики лопастей современные вертолеты не могут летать с такими скоростями. Проект S-97 призван решить эту проблему, а также дать вооруженным силам США и других стран вертолетную технику с высокими характеристиками.

Необходимо отметить, что машина Sikorsky S-97 Raider по некоторым признакам не в полной мере соответствует определению «вертолет». Подобную технику, создаваемую в последнее время, обозначают терминами «скоростной вертолет» и «винтокрыл». Тем не менее, новый класс авиационной техники пока только формируется, из-за чего общепринятый термин для ее обозначения еще не определен. В материалах компании Sikorsky новая разработка именуется вертолетом. Так и будем называть ее.

Проект S-97 является первой разработкой фирмы «Сикорский» в этой области, создаваемой с учетом реального использования. Новые скоростные вертолеты предполагается предложить вооруженным силам США, где они смогут заменить разведывательные вертолеты OH-58 Kiowa Warrior. Новая техника сможет выполнять разведывательные полеты, доставлять солдат в заданные районы, а также поддерживать огнем действия наземных подразделений. Таким образом, компания Sikorsky фактически создала новый многофункциональный военный вертолет.

Первый боевой вертолет новой схемы получился сравнительно небольшим и легким. Общая длина машины не превышает 11 м, максимальный размах плоскостей (стабилизатор) равен 4,87 м, а диаметр соосных несущих винтов составляет 10,4 м. Заявленный взлетный вес машины не превышает 5 тонн. Утверждается, что при таких габаритах и весе вертолет S-97 Raider сможет выполнять широкий круг различных задач.

Новый вертолет имеет вытянутый фюзеляж обтекаемой формы. В носовой части фюзеляжа находится двухместная кабина с расположением двух пилотов бок о бок. Кабина оснащена двумя боковыми дверями для посадки пилотов. В средней части фюзеляжа предусмотрена грузовая/пассажирская кабина. По данным разработчиков, вертолет сможет перевозить до шести десантников или равноценное количество грузов, например, запас топлива и вооружения.

Над кабиной расположен турбовальный двигатель и главный редуктор. Последний распределяет мощность двигателя на соосные несущие винты и на толкающий хвостовой винт. Хвостовой винт является одной из основных особенностей проекта, влияющих на весь технический облик машины. Именно хвостовой винт должен обеспечивать высокую скорость полета.

Для размещения вооружения в средней части фюзеляжа имеется небольшое крыло с двумя точками подвески вооружения. Для управления полетом на высоких скоростях в хвостовой части машины имеется стабилизатор с рулем высоты с килями на концах, а также дополнительный подфюзеляжный киль. Последний вмещает в себя хвостовое колесо шасси, убираемое в полете. Основные опоры шасси располагаются в носовой части фюзеляжа за кабиной экипажа и убираются в полете.

Вертолет Sikorsky S-97 Raider оснащен соосными несущими винтами оригинальной конструкции. Главной проблемой, мешающей вертолетам развивать большие скорости, является специфическое обтекание лопастей. По достижении определенной скорости полета скорость движения концевой части лопасти относительно воздушного потока превышает скорость звука, что приводит к срыву потока и потере подъемной силы. Принципы полета вертолета таковы, что это явление нельзя исключить полностью, однако можно «перенести» его начало на более высокие скорости. Для этого могут применяться различные методы и технологии.

Инженеры компании «Сикорский», проведя анализ данных, собранных в ходе испытаний экспериментального вертолета X2, выработали список ноу-хау, использованных в проекте S-97. Для оптимизации аэродинамики несущих винтов на больших скоростях было решено повысить жесткость лопастей, а также оснастить их стреловидными законцовками, рассчитанными для работы на более высоких скоростях в сравнении с основной частью лопасти. Благодаря этому два четырехлопастных несущих винта могут эффективно работать на сравнительно больших скоростях.

Необходимость улучшения аэродинамики всего вертолета заставила конструкторов использовать обтекатели втулки несущего винта. Механизмы автоматов перекоса обоих винтов закрыты обтекателями характерной сложной формы. Между ними помещен дополнительный обтекатель, в плане имеющий форму капли.

Взлет и посадка, а также полет с малыми и средними скоростями должны обеспечиваться несущими винтами. Все эти этапы полета предлагается выполнять «по-вертолетному». При переходе на высокоскоростной полет задача обеспечения поступательного движения полностью возлагается на толкающий винт, расположенный в хвостовой части. Использован шестилопастной воздушный винт с изменяемым шагом лопастей. Вероятно, при полете на скоростях более 250-300 км/ч подъемная сила должна обеспечиваться не только несущими винтами, но и плоскостями: развитым стабилизатором и небольшим крылом. Управление в высокоскоростном полете обеспечивается рулем высоты на стабилизаторе и рулями направления на килях.

На двух пилонах вертолета S-97 могут подвешиваться управляемые ракеты AGM-114 Hellfire, блоки неуправляемых ракет и пулеметные контейнеры. Подобная боевая нагрузка обеспечит достаточно высокую гибкость применения вертолета для поддержки наземных подразделений. Таким образом, вертолет может выполнять не только транспортные или разведывательные задачи, но и некоторые ударные.

Использованные ноу-хау, как утверждается, обеспечивают достаточно высокие летные характеристики. При использовании хвостового толкающего винта вертолет S-97 Raider может летать со скоростью до 220 узлов (около 407 км/ч). Дальность полета превышает 600 км, максимальная продолжительность полета – более 160 минут. В дальнейшем возможно значительное увеличение дальности полета за счет установки подвесных топливных баков или системы дозаправки в полете.

Скоростной вертолет Sikorsky S-97 Raider неоднократно демонстрировался на различных выставках в виде макета. 2 октября публике впервые показали прототип машины, который будет использоваться в испытаниях. Первый полет вертолета с бортовым номером N971SK должен состояться в декабре этого года. В обозримом будущем закончится строительство второго прототипа, который так же будет участвовать в летных испытаниях.

Компания Sikorsky Aircraft возлагает большие надежды на новый проект. Более того, S-97 Raider называют новым поколением боевых вертолетов. За четыре года компания, объединив усилия с несколькими смежными организациями, создала первый в мире скоростной вертолет, который после прохождения испытаний и доводки может быть принят в эксплуатацию вооруженными силами. Руководство авиастроительной компании считает это поводом для гордости и надеется на успешное завершение проекта.

Действительно, проект S-97 Raider, как минимум, представляет большой интерес. Конструкторам компании «Сикорский» удалось не только разработать несколько экспериментальных проектов, но и использовать полученные знания при разработке техники, предназначенной для реального использования. Напомним, с конца шестидесятых годов американские авиастроители занимаются проблематикой скоростных вертолетов с соосными несущими винтами и дополнительным толкающим/тянущим движителем.

Еще в середине семидесятых годов фирма Sikorsky построила два прототипа летательного аппарата S-69, оснащенного соосными несущими винтами и двумя турбореактивными двигателями. Во время испытаний машина развивала скорость свыше 515 км/ч. Тем не менее, экспериментальный летательный аппарат имел несколько серьезных недостатков, из-за чего проект был остановлен после испытания прототипов.

Наибольших успехов в области скоростных вертолетов фирма «Сикорский» достигла в конце прошлого десятилетия. В августе 2008 года состоялся первый полет экспериментального вертолета X2, построенного по той же схеме, что и предлагаемый армии S-97. Используя соосные несущие винты и толкающий винт, вращаемые одним турбовальным двигателем, этот вертолет смог разогнаться до 460 км/ч. Испытания вертолета Sikorsky X2 продолжались до 2011 года, после чего проект был закрыт, а все силы компании брошены на разработку нового скоростного вертолета.

Проект скоростного вертолета Sikorsky S-97 Raider вышел из стадии конструкторских работ и готовится к началу испытаний. Первый полет прототипа новой модели должен состояться до конца этого года. Испытания и доводка вертолета займут некоторое время, после чего вооруженным силам США будет предложен новый образец авиационной техники. Точное будущее новой машины пока может быть предметом споров. Однако ввиду немногочисленности проектов техники нового класса проект S-97 Raider уже вошел в историю мировой авиации.

По материалам сайтов:
http://sikorsky.com/
http://i-mash.ru/
http://janes.com/
http://defenseworld.net/

Вертолет Sikorsky S-97 Raider. Фото. Характеристики.

Bell OH-58 Kiowa Легкий многоцелевой вертолет, состоит на службе армии США с 1969 года в качестве разведывательного и вертолета непосредственной огневой поддержки.

Несмотря на многочисленные модернизации, всем уже давно понятно, что OH-58 исчерпал себя как конструкция. Возможности AH-64 для модернизации тоже на исходе. В вертолетах армии США появилось два пробела, две свободные ниши. Удачная конструкция S-97, стечение обстоятельств, да и простое везение, позволит новому вертолету заполнить сразу две пустующие ниши. Что же это за чудо такое? С соосными несущими винтами и толкающим пропеллером?

В 2008 году для отработки технических усовершенствований, для летных испытаний новинок был построен экспериментальный Sikorsky X2. В ходе летных испытаний конструктора столкнулись с рядом серьезных проблем. Встала остро проблема с увеличением скорости полета. Дело в том, что при вращении винта, Отступающая, двигающаяся по полету лопасть имеет скорость близкую к скорости потока воздуха. Таким образом, она работает вхолостую, то есть не создает подъемной силы.

Инженеры фирмы Sikorsky, еще в начале 1970 годов нашли выход из данной ситуации. Два соосных несущих винта имеют два независимых автомата перекоса. Автоматы регулируют падение подъемной силы, изменяя угол атаки отступающих лопастей. Вся подъемная сила производится опережающими лопастями. На модели X 2 впервые был применен не толкающий турбореактивный двигатель (или их пара), а толкающий пропеллер. Это дало резкий прирост скорости (в середине 70 годов на S-69 был установлен неофициальный мировой вертолетный рекорд скорости равный 487 кмч). В октябре 2008 года к концепту вернулись, и летные испытания X 2 продолжились. Была решена и вторая серьезная проблема лопастей вертолета. С увеличением скорости вращения ротора движение законцовок лопастей приближается в скорости звука. Скачкообразно увеличивается сопротивление воздуха. Проблема была решена благодаря толкающему винту.

В определенный момент скорость вращения несущих роторов замедляется. Подъемной силы остается вполне достаточно, законцовки лопастей не выходят на критические режимы, а поступательная скорость целиком зависит от толкающего винта. Так скорость нового вертолета S-97 Raider вышла за черту 400 кмч. Хотя двигатель и аэродинамика позволяет разогнать машину до скорости выше 500 кмч! Шестилопастной толкающий пропеллер имеет возможность изменения шага, что позволяет оптимизировать и контролировать полет вертолета. Обычную проблему вертолетов – вибрацию, решили с помощью активной системы контроля вибрации. В систему входят измерительные датчики частоты вибрации и генераторы, гасящие противодействующей вибрацией строго определенной частоты в различных точках фюзеляжа. Это позволяет сделать полет комфортным для экипажа и десанта. Силовой агрегат на новом вертолете пока один и заимствован у UH-60M Black Hawk. Двигатель General Electric YT706, с редукторами и трансмиссией приводят в движение и несущие роторы, и толкающий винт. Вскорости Рэйдер получит свой собственный двигатель, и его крейсерская скорость станет еще больше.

Экипаж машины состоит из двух пилотов, грузопассажирский отсек в десантной конфигурации вмещает 6 полностью экипированных пехотинцев. Отсек может трансформироваться под конкретную задачу. То есть он универсален. Транспортный, медицинский, штурмовой – далеко не полный перечень модификаций отсека. Вертолет имеет полностью электро-дистанционную систему управления. Механических связей в управлении нет вообще. Это позволило значительно снизить массу вертолета и уменьшить его габариты. Компактность вертолета еще одно его преимущество перед конкурентами. Длина 11 м и диаметр ротора 10м позволяет снизить размер площадки при посадке на 15%, что для спасательных и боевых операций крайне важно. S-97 имеет стандартный «обвес», состоящий из разнообразного сочетания пулеметов 7, 62 или 12, 5 мм, система на 7 ракет Mk 4 FFAR (2, 75 дюйма), или установка AGM-114 Hellfire.

В 2015 году планируется оставить Апачи только в действующей армии, убрав их из национального резерва и Национальной гвардии. Так S-97 попадает сразу в две цели. Полностью заменяет OH-58 и частично AH-64.

Проект вертолета Sykorsky S-97 уникален еще и тем, что он полностью построен на частные вложения, полностью частной фирмой, без государственного финансирования.

S-97 полностью подходит для программы замещения вертолетного парка США FVL Future Vertical Lift, в отличии от своих конкурентов Bell V-280 Valor и SB-1 Defiant (совместный Sikorsky и Boeing), первые полеты которых запланированы лишь на 2017 год. Оба вертолета должны прийти на смену Апачу, а в нише многоцелевых Рейдеру нет равных, даже не был объявлен конкурс.

Итак: S-97 Raider скоростной, многофункциональный, вертолет нового поколения, пока что, не имеющий конкурентов в мире. Грозная и опасная машина. Кто сможет ответить на вызов?

Компания Sikorsky представила первый из двух прототипов вертолета Sikorsky S-97 Raider, предназначенный для разведки и ведения боевых действий, на выставке прошедшей 2 октября 2014 года в Уэст-Палм-Бич, штат Флорида.
Программа по созданию боевого вертолета, разрабатывается компанией Sikorsky специально для армии США.

Sikorsky S 97 Raider фото

Программа развития и разработки нового типа вертолета

Программа разработки модели вертолета нового типа, была начата в марте 2010 года. Возникла необходимость замены, стоявших на вооружении вертолетов Bell OH-58D Riowa Warrior, на более новые и совершенные модели. Компания Sikorsky приняла решение о разработке нового вертолета с запуском первой модели в октябре 2014 года. Опытные образцы прототипов начали собираться в октябре 2012 года в количестве 2 единиц. При создании вертолетов используются самые совершенные технологии, в том числе создание фюзеляжа из композитных материалов.

Sikorsky S 97 Raider постер

Компания Sikorsky совместно с компанией Boeing разработала новую конструкцию высокоскоростного жесткого ротора коаксиальной модели SB>1 (JMR TD).

В случае принятия новой модели вертолета на вооружение армии США, будет произведена замена моделей вертолетов UH-60 Black Hawk и AH-64 Apache с общим объемом финансирования 100 млрд. долларов.

Sikorsky S 97 Raider фото

Первый прототип должен быть готов в конце 2014 года, и будет использоваться для интенсивных испытательных полетов, второй экземпляр после в вода в строй, предназначен для участия в демонстрационных полетах. В создание вертолета компания Sikorsky вложила 150 млн. долларов, плюс 200 млн. долларов вложено поставщиками в виде комплектующих узлов и деталей вертолета. Расчетная продажная цена вертолета будет составлять 15 млн. долларов.

Sikorsky S 97 Raider фото

Министерство обороны США еще не приняло окончательного решения о перевооружении с переходом на новые модели вертолетов. Параллельно с военной модификацией вертолета разрабатывается гражданский вариант, который планируется производить для доставки персонала на нефтедобывающие платформы.

Конструктивные особенности нового вертолета

Новая модель Sikorsky S-97 Raider имеет характеристики силового агрегата с переменной скоростью соосных несущих винтов и переменным шагом вращения. Планируется выпускать модели вертолетов управляемых 1 или 2 пилотами, а также с системой автоматического пилотирования.

Возможности использования и технические характеристики вертолета:

Экипаж вертолета будет состоять из 1-2 пилотов или управляться системой автоматического пилотирования.

Пассажирский салон рассчитан на перевозку 6 пассажиров.

Габариты вертолета: длина 11 м.

Максимальная взлетная масса – 4990 кг.

Силовая установка будет состоять из 1 двигателя General Electric YT706, мощностью 1900 кВт.

Диаметр главного ротора -10 м.

Несущие винты – 6 лопастные с переменным шагом и clutchable толкающий винт диаметром 2.1 м.

Крейсерская скорость – 407 км/час

Дальность полета – 570 км

Время пребывания в полете – 2 часа 40 мин

Максимальный потолок – 3048 м.

Sikorsky S 97 Raider фото

Вооружение:

• 1 пулемет 50 калибра и 7 ракет.

Sikorksy S-97 Raider – вертолёт будущего (9 фото)

Винтокрыл S-97 Raider создается на базе высокоскоростного прототипа компании под названием X2. Данная модель помимо соосных несущих винтов оснащена толкающим хвостовым винтом и крыльями небольшой полощади для создания подъемной силы. По оценкам разработчиков проекта их детище в состоянии развивать скорость более 460 км/ч. На вооружении американской армии новый вертолет S-97 Raider может заменить морально устаревшие разведывательные вертолеты Bell OH-58 Kiowa Warrior, которые находились на вооружении армии США еще во время войны во Вьетнаме.

Свои предложения по перспективному вертолету Sikorsky S-97 Raider, созданному на базе концепта Sikorsky X2, компания направила командованию Сухопутных войск американской армии еще в марте 2010 года. Raider, как и вертолет демонстратор, имеет ту же компоновку. При этом в боевой версии вертолета сразу на пилотской кабиной на 2-х членов экипажа в десантно-штурмовом варианте будет расположена кабина на 6 десантников (разведчиков), а в разведывательно-штурмовом варианте специальный отсек вооружения и дополнительный топливный бак. Стоит отметить, что американские конструкторы практически пошли по пути создания концепции «летающей БМП», учтя при этом очень высокие современные требования по маневренности и скорости машины.

По оценкам разработчиков данного проекта, реализация на практике в новом легком разведывательно-ударно или десантно-штурмовом вертолете всех тех наработок, которые в свое время были получены в ходе проведения длившихся на протяжении 2-х лет испытаний демонстратора технологий X2, позволят значительно повысить летные характеристики машины. По их словам боевая версия данного аппарата удовлетворит или превзойдет все требования, которые предъявляются к нему со стороны командования Сухопутных войск США. По словам директора программы разработки новой боевой машины Дага Шидлера, вертолет Sikorsky S-97 Raider позволит армии США успешно осуществлять боевые операции в высокогорных районах, где сегодня с той же эффективность не в состоянии работать ни один боевой вертолет в мире.

Следует особо отметить тот факт, что во время проведения испытаний прототипа X2 его конструкция претерпела ряд изменений. В частности была изменена конфигурация хвостового оперения машины: конструкторы смонтировали на нижний киль 2 дополнительных стабилизатора, имеющих общую площадь в 0,46 кв. метра (до этого для повышения путевой устойчивости вертолета каждая из концевых шайб основного горизонтального оперения вертолета была увеличена на 0,28 кв. метра). Идеальным можно бы было признать решение по увеличению площади основного стабилизатора, но такое изменение привело бы к серьезной переделке всей конструкции и более длительных затрат времени. Помимо этого, авиаконструкторы усовершенствовали систему управления машиной. По словам создателей, все это позволило уменьшить нагрузки на пилота вертолета и сделать управляемость машины более надежной, особенно во время совершения высокоскоростных полетов.

13 января 2013 года компании Sikorsky Aircraft и Boeing заключили соглашение в ответ на запрос Управления прикладных авиационных технологий о разработке ими Объединенного армейского многоцелевого технологического демонстратора. По словам представителей обеих известных компаний, данный многоцелевой винтокрыл, уже известный как S-97, будет основан на винтокрыле X2.

Стоит признать, что данный образец инженерной мысли выглядит несколько необычно. S-97 оснащен двумя расположенными близко друг к другу соосными винтами, но движется вперед он не с их помощью, а с помощью заднего толкающего винта. В результате этого удается устранить избыточную сложность конструкции соосного вертолета – ценой разработки отдельного механизма, который отвечает за горизонтальное движение машины. Сообщается, что экспериментальная машина смогла достигнуть скорости в 486 км/ч, но для разработок компании Сикорского это не рекорд. Подобных скоростей еще в 70-е годы прошлого века удалось достичь вертолету S-69.

Однако сейчас речь идет именно о винтокрыле, а не об обычном вертолете. Сегодня все нормальные компоновочные схемы вертолетов обладают принципиальными ограничениями, которые препятствуют наращиванию скорости полета. Известно, что КПД несущего винта по определению более низкий, чем у неподвижного самолетного крыла. Именно по этой причине классическим вертолетам никогда не видать тех скоростей полета, которые доступны современным самолетам, не могут они поддерживать и высокую крейсерскую скорость. Несущий винт, который создает не только подъемную силу, но и тягу для поступательного движения, а также потери на парирование реактивного момента – все эти конструкторские решения эффективны лишь при совершении взлета-посадки с пятачка, но никак не для быстрого полета вперед. Так что в наши дни после получения приказа на боевой вылет скорость реакции ударного звена вертолетов равна скорости у такого же звена штурмовиков Ju-87, которые использовались немцами еще 70 лет тому назад.

Именно по этой причине авиаконструкторы из компании Сикорского, отталкиваясь от технического облика S-69B и прототипа X2, использовали в новой модели ужатый обтекаемый фюзеляж, соосный несущий винт и толкающий винт в хвостовой части машины. Диаметр несущего винта – чуть более 10 метров, максимальный взлетный вес чуть более 5 000 кг. Можно отметить, что на первый взгляд для двухместного боевого вертолета это не так уж и много.

Хотя сейчас Sikorsky S-97 Raider называют многоцелевой машиной, которая чаще всего будет применяться как вооруженный разведчик, некоторые эксперты считают, что речь в данном случае идет скорее о маскировке истинных намерений на тот случай, если проект постигнут какие-то неудачи или появятся технические сложности. В настоящее время у американской армии есть большое количество БПЛА, которые обходятся дешевле предполагаемого винтокрыла на базе X2. Поэтому разведывательные вертолеты на его базе для американских военных не самая нужная вещь, в то время как интерес армейских спецподразделений к новинке вполне понятен. Данная машина идеальным образом подходит для переброски в неглубокий тыл противника небольшой разведывательно-диверсионной группы, при этом в случае необходимости вертолет сможет оказать десантникам поддержку с воздуха.

Ударный потенциал новинки не стоит недооценивать: благодаря сравнительно простому пилотированию (движение винтокрыла вперед происходит не за счет использования несущих винтов) этот аппарат обещают сделать способным к совершению беспилотных полетов при дистанционном управлении с земли. В таком варианте без десанта на борту винтокрыл сможет нести более чем приличную боевую нагрузку. Однако пока что, все вооружение летательного аппарата сводится к парке блоков неуправляемых ракет или ПТУР Hellfire, а также подвижной турели с 12,7-мм пулеметом M2HB (боезапас 500 патронов). При этом основным игроком на поле боя S-97 Raider никогда не стать, так как у него отсутствует соответствующее бронирование. Тренд делается именно на скорость с сочетанием некоторых ударных возможностей.

Представители компании Сикорского обещают, что S-97 Raider сможет развивать крейсерскую скорость порядка 426 км/ч, а максимальная дальность полета может составить 1300 км. И тот и другой показатель для подобной машины выглядит более чем солидным и радикально превосходит показатели всех современных боевых вертолетов в мире.

Хотя летательный аппарат за счет перевозки до 6 десантников в самом деле становится многоцелевым, некоторые вопросы все-таки возникают. В частности касающиеся уязвимости винтокрыла. Она может быть выше, чем у функциональных аналогов, за счет большего числа винтов и сравнительно близкого расположения несущих соосных винтов, что может привести к их перехлесту. Прояснить эти обстоятельства сможет только реальное использование новой машины в боевых условиях.

При этом у подобной машины в американской армии есть свободная ниша, которую она сможет занять. Единственный в мире серийно производящийся конвертоплан V-22 является слишком громоздким и тяжелым для решения некоторых задач, требующих совершения вертикального взлета и посадки в сочетании с высокой скоростью, а классические вертолеты достаточно медленны для них.