Tiltrotor CV / MV-22B diadopsi oleh Kor Marin AS pada tahun 2007. Ini adalah satu-satunya pesawat yang beroperasi hari ini yang berlepas dan mendarat secara menegak dan mempunyai kelajuan penerbangan mendatar yang tinggi.
Helikopter, sejak diperkenalkan dalam Tentera Darat dan Tentera Udara Perancis semasa perang 1954-1962 dengan Algeria, telah menambahkan dimensi baru dalam konsep operasi ketenteraan
Penggunaan helikopter untuk menyokong manuver menegak membolehkan unit tempur dihantar, tanpa menghiraukan halangan geografi, ke tempat yang paling tidak diharapkan oleh lawan. Ini membuka peluang baru untuk peperangan. Sejak konflik Algeria, kemajuan teknologi dan peningkatan berterusan dalam reka bentuk helikopter telah meningkatkan kemampuannya, khususnya, muatan dan peningkatan. Walau bagaimanapun, kelajuan maksimum dan jarak helikopter serbaguna sederhana dan berat moden, kemungkinan besar, telah mencapai had atasnya.
Sebagai contoh, model terbaru Boeing F dari CH-47 Chinook helikopter pengangkutan serbaguna mempunyai kelajuan tertinggi 315 km / j dan jarak 370 km. CH-47F diikuti oleh helikopter Mi-35M Rusia dengan kelajuan maksimum 310 km / j dan jarak 460 km. Helikopter AW-101 sederhana dari AgustaWestland / Finmeccanica mempunyai kelajuan maksimum 309 km / jam, sementara helikopter medium AW-139M generasi baru dari syarikat yang sama mempunyai kelajuan maksimum 306 km / j. Seperti yang anda lihat dari senarai kelajuan maksimum ini, tidak semua helikopter moden dapat mencapai kelajuan maksimum lebih dari 300 km / jam.
Kelajuan pelayaran penting kerana mempengaruhi "pusingan" pesawat ketika melakukan misi pertempuran. Lebih cepat helikopter terbang, semakin cepat ia akan mencapai tujuannya dan semakin cepat ia dapat kembali untuk mengambil dan memberikan kekuatan dan bekalan tambahan. Peningkatan kekuatan darat yang cepat sangat penting untuk kejayaan serangan udara. Oleh itu, kemampuan pesawat terbang dengan lebih banyak keberangkatan dalam jangka masa tertentu sangat berguna. Penerbangan dengan kelajuan tinggi juga meningkatkan daya tahan dengan mengurangkan masa pesawat terkena pemerhati musuh dan penembak di darat.
Peningkatan jangkauan juga diinginkan, walaupun terutama berkaitan dengan ketersediaan bahan bakar. Di masa lalu, perhatian khusus telah diberikan untuk meningkatkan jangkauan, yang secara langsung berkaitan dengan kapasitas tangki bahan bakar. Helikopter sederhana dan berat, seperti Mi-26 dengan jarak 800 km dan Sikorsky CH-53E dengan jarak 999 km, memerlukan jarak ini dengan tepat untuk melakukan beberapa sorti tanpa mengisi bahan bakar. Sementara itu, rod pengisian bahan bakar yang dipasang di pesawat seperti helikopter CH-53E atau helikopter operasi khas MH-60G / U Blackhawk membolehkan misi jarak jauh dilakukan jauh di belakang garis musuh. Walau bagaimanapun, jarak dan kelajuan pelayaran berkait rapat dari sudut makna praktikal operasi. Walaupun pesawat mungkin memiliki jarak yang memungkinkan ratusan batu nautika mencapai kawasan pendaratan, perlu mengambil kira penerbangan kembali dan masa yang dihabiskan di atasnya, kerana ini dapat menyebabkan peningkatan waktu kekuatan pendaratan membina. Dalam kes ini, tidak dapat melakukan tugas dengan cepat seperti "perjalanan pergi balik" kerana waktu penerbangan meningkat. Maksudnya, untuk menggunakan jarak jauh dengan berkesan, pesawat mesti terbang lebih cepat.
Skru putar
Walaupun terdapat kesulitan awal dan kritikan dari orang yang ragu-ragu, Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey tiltrotor, yang memulakan hidup pada tahun 1981 sebagai sebahagian daripada projek bersama Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), mengubah konsep operasi yang melibatkan pengangkatan menegak kenderaan. Pertama kali dikerahkan oleh Kor Marin AS pada tahun 2007 dan Pasukan Khas Angkatan Udara AS pada tahun 2009, tiltrotor ini kini digunakan tidak hanya dalam pertempuran (campur tangan di Iraq dan Afghanistan), tetapi juga dalam misi kemanusiaan dan bantuan bencana seperti dia memberikan bantuan selepas Taufan Haiyart yang menghancurkan sebahagian Filipina pada tahun 2013. Marinir, khususnya, melihat di MV-22B tiltrotor penyelesaian untuk masalah penghantaran pasukan dari kapal yang jauh di luar cakrawala. Misi ini sebelumnya dilakukan oleh helikopter pengangkutan berat CH-46E Sea Knight, tetapi waktu penerbangan tidak dapat diterima. Helikopter ini memakan waktu yang cukup lama untuk membangun pasukan pendaratan yang diperlukan, sementara membuat beberapa pasukan, pasukan yang terhad tetap rentan.
Ciri dan keupayaan unik tiltrotor MV-22B bertujuan untuk menyelesaikan masalah tersebut. Ia dapat terbang secara menegak dari kapal serangan amfibi, tetapi ketika beralih ke penerbangan tingkat dan mematikan mesin, ia dapat terbang dengan kecepatan 500 km / jam. Ini lebih dari dua kali ganda kelajuan CH-46E, yang bermaksud lebih daripada separuh masa penerbangan ke zon pendaratan yang sama. Ditambah jarak penerbangan yang panjang 722 km dan muatan yang lebih tinggi di kokpit 9070 kg dan pada suspensi 6800 kg meningkatkan lagi kecekapannya. Pengalaman praktikal yang diperoleh dengan MV-22B telah meningkatkan minat terhadap tiltrotor sebagai jenis pesawat dan meningkatkan prospek tiltrotor generasi akan datang. Ini benar terutamanya kerana CV / MV-22B, sebenarnya, menggunakan teknologi, bahan dan proses untuk pembangunan dan pembuatan tahun 70-an abad yang lalu, yang, tanpa keraguan, telah berkembang dengan pesat selama tiga dekad yang lalu.
Bell-Boeing menggunakan pengalaman CV / MV-22B dalam mengembangkan pesawat tiltrotor V-280 Valor yang menjanjikan dan menggabungkan teknologi, bahan dan proses pembuatan terkini untuk membuat pesawat tiltrotor yang lebih maju.
Untuk helikopter Sikorsky S-97, skema dengan dua rotor utama berputar berlawanan dan rotor penolak ekor digunakan. Ini memungkinkan bukan hanya untuk mendapatkan kelajuan tinggi, tetapi juga kemampuan untuk terbang ke samping dan bahkan ke belakang.
Perkembangan yang menjanjikan
Seperti yang dinyatakan di atas, industri penerbangan berusaha untuk mengatasi had kelajuan maksimum helikopter. Masalah peningkatan kelajuan sebahagiannya berkaitan dengan elemen yang membolehkan helikopter terbang secara menegak - pemutar atas. Masalah yang perlu diselesaikan adalah berkaitan dengan tarikan aerodinamik baling-baling dan badan, penghapusan hembusan udara dari bilah, aliran udara terbalik dan pemampatan udara. Perbincangan mengenai kehalusan teknikal masalah ini boleh memakan beberapa halaman, tetapi satu perkara yang jelas - ia mesti diselesaikan dalam satu atau lain cara untuk mengubah dinamika penerbangan helikopter. Pereka cuba menyelesaikan masalah ini dengan pergi ke arah yang berbeza dan "meraba" di sana untuk mendapatkan jawapan.
Sebagai contoh, Bell Helicopter mengambil konsep pemutar putar CV / MV-22B yang terbukti dan menyesuaikannya untuk projek tiltrotor V280 Valor mereka. Menurut Steve Matia, Pengarah Pembangunan Perniagaan untuk Sistem Rotary Propeller Advanced: "Reka bentuk dan pembuatan V-280 berdasarkan pengalaman yang diperoleh dan diuji pada CV / MV-22B tiltrotor, sambil menerapkan reka bentuk dan pengembangan yang paling maju teknologi. " Seperti yang dijelaskannya, salah satu penyelesaian yang paling menarik dilaksanakan di V-280 nacelle. Tiltrotor CV / MV-22B memusingkan keseluruhan nacelle. Pada V-280 baru, hanya baling-baling dan kotak gear yang berputar, sementara nacelle dan mesin tetap tidak bergerak. Ini memungkinkan pendaratan dan turun dari tempat yang selamat, kerana perumahan enjin tidak mengganggu pendaratan, dan juga mengurangkan keperluan penyelenggaraan. Tiltrotor V-280, yang dirancang untuk pelbagai tugas, lebih kecil daripada tiltrotor CV / MV-22B. Ia akan memiliki kecepatan pelayaran 520 km / jam, jarak tempur lebih dari 930 km, ia akan dapat melayang pada ketinggian 1828 meter dan terbang pada suhu 32 darjah Celsius dengan muatan tempur penuh, sementara melebihi yang ada helikopter dalam manuver. Bersama dengan Lockheed-Martin, Bell menawarkan tiltrotor V-280 untuk program helikopter FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Syarikat-syarikat itu telah menjadualkan penerbangan pertama tiltrotor V-280 mereka untuk bulan Ogos 2017.
Berkat penggunaan rotor tail rotor dan sirip ekor balok berkembar, S-97 sudah terasa lebih tenang daripada helikopter tradisional. Apabila tidak memerlukan kelajuan tinggi, tetapi jarak pandang rendah diperlukan, baling-baling tolak menjadikannya hampir senyap
Helikopter Airbus Helikopter X3 yang menjanjikan mempunyai sayap pendek yang menghasilkan daya angkat pada kelajuan melebihi 80 knot, dan dua mesin turboprop untuk penerbangan ke depan. Juruterbang bercakap dengan baik mengenai kemampuan manuver pesawat Airbus Helicopter
X2
Sementara itu, Sikorsky dan Boeing telah bekerjasama dalam program FVL JMR-TD untuk menawarkan helikopter Defiant SB-1. Mereka mengusulkan untuk mengambil projek Sikorsky X2 dengan baling-baling sepaksi berputar berlawanan dan baling-baling yang mendorong sebagai asas untuk pesawat baru dengan berat tidak lebih dari 13636 kg. Terdapat kelebihan untuk pendekatan Sikorsky-Boeing ini, kerana Demonstrator Teknologi X2 2,720 kg menerbangkan beberapa penerbangan ujian pada tahun 2010, di mana ia mencapai kecepatan catatan 463 km / jam. Pada tahun 2015, Sikorsky mempersembahkan prototaip S-97 Raider, helikopter serbaguna taktik ringan, dengan berat sekitar 5000 kg.
Projek helikopter Sikorsky dan Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, VP Projek Inovasi di Sikorsky, yang memimpin projek ini: “Penerbangan lebih jauh dan lebih pantas dengan helikopter sepaksi pastinya merupakan syarat utama. Namun, dengan projek S-97 kami, kami ingin mempamerkan rotorcraft generasi seterusnya yang dapat mengungguli helikopter tradisional dalam setiap parameter prestasi, terutama pada kecepatan rendah dan ketika melayang. Rahsia bagi koaksial X2 adalah bahawa baling-baling utama berputar balas memberikan penerbangan angkat dan maju tanpa rotor ekor. Di atas 150 knot (277.8 km / j), daya dorong disediakan oleh baling-baling tolak, jadi baling-baling utama melakukan apa yang mereka lakukan dengan terbaik - menyediakan angkat. " Van Buyten kemudian membuat spekulasi bahawa pesawat S-97 dan SB-1 "secara radikal akan mengubah cara pilot tentera terbang dan bertempur dengan helikopter." Pada saat pasukan Sikorsky dan Boeing membawa SB-1 mereka ke udara pada tahun 2017, Sikorsky akan memiliki X2 eksperimental ketiga dalam waktu kurang dari 10 tahun, yang akhirnya dapat mengesahkan skalabilitas yang ada pada projek itu dengan ukuran helikopter serbaguna UH sederhana. -60 Hawk Hitam.
Projek X2 Sikorsky
Matlamat program FVL JMR-TD adalah mengembangkan dan menyebarkan pesawat dengan peningkatan prestasi dan kemampuan yang signifikan, mampu melakukan berbagai tugas, mulai dari pengintaian dan serangan hingga pengangkutan pasukan dan kargo.
Projek hibrid
Helikopter Airbus (sebelumnya Eurocopter) mengambil pendekatan hibrid untuk mengembangkan helikopter kalis masa depan, menggunakan beberapa elemen penting pesawat tradisional, seperti sayap segi empat tepat pendek. Penyelesaian seperti itu memungkinkan peningkatan kecepatan penerbangan yang ketara, yang ditunjukkan pada tahun 2012 oleh penerbangan uji demonstran teknologi X3, yang mencapai kecepatan 255 knot (472 km / j) (di atas catatan kecepatan X2). Projek X3 menggabungkan pemutar atas untuk mengangkat dan melayang dan sayap pendek dengan enjin turboprop yang terpasang di atasnya, memberikan daya tuju untuk pergerakan ke depan (sebab itulah istilah "hibrid" digunakan di sini). Ia tidak mempunyai rotor belakang, tetapi sebaliknya mempunyai penstabil mendatar dengan penstabil ekor menegak di setiap hujungnya. Terbang ke depan dengan kelajuan melebihi 80 knot (148 km / j), sayap mula menghasilkan daya angkat tambahan dan dengan kelajuan tinggi menyediakan hampir semua lif untuk pesawat ini.
Airbus belum mendedahkan rancangannya untuk pesawat tentera baru menggunakan pendekatan yang ditunjukkan oleh projek X3. Bagaimanapun, jurucakap syarikat mencadangkan bahawa banyak helikopter yang ada sekarang dapat merangkumi penyelesaian reka bentuk ini. Oleh kerana projek X3 didasarkan pada lambung helikopter Dauphin AS-365N3 sejagat yang sangat moden dari Airbus Helicopters, ini nampaknya mungkin. X3 ditunjukkan kepada tentera AS tetapi akhirnya tidak berjaya ke program FVL JMR-TD. Airbus telah menyatakan niatnya untuk fokus pada misi mencari dan menyelamat dan terus mengerjakan pesawat berdasarkan projek X3 yang dapat dilancarkan pada tahun 2019.
RACHEL
Helikopter Rusia mengumumkan pada tahun 2009 bahawa ia sedang mengembangkan helikopter aerodinamik berkelajuan tinggi yang menjanjikan dengan peralatan pendaratan yang dapat ditarik dan pelaksanaan sistem SLES (Stall Local Elimination System) yang dipatenkan dalam reka bentuk rotor utama. Menurut syarikat itu, Mi-X1 akan memiliki kecepatan pelayaran 475 km / jam dan kelajuan tertinggi hingga 520 km / jam. Pada bulan Ogos 2015, di pameran udara MAKS di Moscow, V. I. Mil menunjukkan demonstrasi RACHEL (Helikopter Komersial Lanjutan Rusia) yang diiklankan sebagai helikopter berkelajuan tinggi. Helikopter ini dapat membawa hingga 24 penumpang atau 2.5 tan kargo dan mengangkutnya dengan kelajuan maksimum 500 km / jam hingga jarak maksimum 900 km. Syarikat itu mengatakan bahawa penerbangan ujian akan bermula pada bulan Disember, dan pengeluaran besar-besaran pada tahun 2022. Pada bulan Disember 2015, Mi-24K yang sangat moden dengan bilah rotor melengkung baru telah dipersembahkan kepada orang ramai. Tujuan pengembangan ini adalah untuk mengurangkan daya tarikan aerodinamik, meningkatkan kestabilan dan kelajuan penerbangan helikopter. Syarikat menjangkakan bahawa kelajuan maksimum pesawat eksperimen akan meningkat dari 333 km / j menjadi 400 km / j. Menurut syarikat itu, jika mungkin untuk melengkapkan semula pesawat lain dengan bilah melengkung, maka ini akan meningkatkan kecepatan hingga 30 persen.
Projek Rusia helikopter berkelajuan tinggi yang menjanjikan RACHEL
X-TEMPAT
Sebuah syarikat kecil Amerika AMV sedang mengembangkan projeknya sendiri untuk kapal lepas landas menegak berkelajuan tinggi dengan baling-baling terletak di sayap pendeknya. Prototaip jelas mengisyaratkan kombinasi kenderaan VTOL (Vertical Take-Off and Landing) dan helikopter berkelajuan tinggi. AMV telah melancarkan demo X-PLANE dan mengharapkan AMV-211nya mencapai kelajuan tertinggi 483 km / jam, kelajuan pelayaran 402 km / jam dan jarak tempuh 1110 km. Walaupun syarikat itu mengemukakan cadangannya untuk program FVL JMR-TD, projeknya tidak terpilih, dan projek X-PLANE tidak dihentikan dan pembangunannya tetap diteruskan.
Konsep X-PLANE AMV
Daya tarikan terkawal
Calon lain dalam industri helikopter berkelajuan tinggi menggunakan reka bentuk Vektored Thrust Duct Propeller (VTDP) yang dipatenkan oleh Piasecki Aircraft dalam kombinasi dengan sayap utama. Hawk Speed X-49 empat-bilah enjin berkembar eksperimen untuk pertama kalinya pada tahun 2007 dan mencapai kelajuan 268 km / j. Model ini didasarkan pada lambung helikopter anti kapal selam berasaskan dek Sikorsky SH-60F Seahawk. Karya ini pada awalnya dibiayai oleh Angkatan Laut AS dan kemudian oleh Angkatan Darat AS untuk menunjukkan cara untuk meningkatkan kelajuan helikopter yang ada hingga 360 km / jam. Projek ini tidak dipilih untuk program FVL JMR-TD.
Projek Pesawat Piasecki berdasarkan helikopter anti kapal selam dek Sikorsky SH-60F Seahawk
SB-1 adalah pengembangan selanjutnya dari projek Sikorsky S-97 dan merupakan calon lain untuk program FVL JMR-TD, yang bertujuan memenuhi keperluan untuk helikopter serbaguna sederhana.
Sebab berlaku
Militer beberapa negara, termasuk pasukan tentera Amerika Syarikat dan NATO, akan menghadapi masalah penuaan armada helikopter mereka pada dekad akan datang. Sebilangan besar helikopter hari ini mula digunakan pada tahun 1980-an, dan jangka hayatnya sudah hampir 30 tahun. Sebagai contoh, helikopter tempur McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache mula membekalkan pasukan pada tahun 1986 dan, walaupun terdapat beberapa peningkatan, pada dasarnya mempunyai ciri penerbangan yang sama. Keluarga UH-60 lebih tua, helikopter pertama dihantar pada tahun 1974. Helikopter UH-60M terbaru mempunyai sistem kawalan terbang dengan wayar, seni bina biasa, enjin baru yang kuat dan boleh dipercayai, tetapi kelajuannya tetap sama. Tugas pertama program FVL JMR-TD kemungkinan besar adalah penggantian helikopter siri UH-60, yang menjelaskan kesamaan reka bentuk kabin yang ditawarkan untuknya.
Jadi, pengusaha tentera pasti akan mengganti pesawat mereka. Dan di sini mereka berhadapan dengan persoalan apakah akan mempertahankan reka bentuk yang telah terbukti, walaupun dengan penyertaan elektronik digital dan avionik, sistem fly-by-wire dan bahan komposit, atau bergerak menuju projek yang menawarkan peluang baru. Pertanyaan kedua adalah kemungkinan mengembangkan kapal universal yang dapat melakukan berbagai tugas. Tentera AS pada awalnya mahukan maksimum tiga pesawat untuk melaksanakan semua misi yang diinginkan. Idea ini telah berubah beberapa kali, dan setakat ini mereka telah menyelesaikan tiga projek: helikopter ringan Pengakap Cahaya (beroperasi sejak 2030), medium Cahaya-Sederhana, helikopter universal / serangan dengan permulaan operasi sejak 2028 dan, akhirnya, pengangkutan Kargo Berat dengan permulaan operasi dari tahun 2035. Sebagai tambahan, Angkatan Darat AS mengandalkan pelaksanaan projek "Ultra", yang dijadwalkan akan mulai beroperasi pada tahun 2025. Ini adalah kenderaan kargo take-off baru dengan ciri-ciri yang serupa dengan pesawat pengangkutan yang digerakkan oleh enjin turboprop seperti Lockheed Martin C-130J atau Airbus A400M. Tetapi, berdasarkan hasil taklimat oleh Timbalan Pengarah Jabatan Pertempuran Darat dan Sistem Tempur Taktikal Jose Gonzales, yang diadakan di Jabatan Pertahanan AS pada Januari 2016, semuanya nampaknya berubah lagi. Pengkategorian dicadangkan berdasarkan kemampuan yang diperlukan dan bukannya berat. Kategori baru ini belum diumumkan.
Walaupun tanpa pilihan Ultra, konsep pesawat baru ini bukan sahaja mempunyai masalah teknikal, tetapi juga dapat mempengaruhi kedudukan semasa Angkatan Udara AS - dengan cita-cita dan tarikh akhir. Mungkin, dari sudut operasi, dalam pelbagai tugas, beberapa projek mungkin lebih baik daripada yang lain. Isu utama adalah pembiayaan proporsional program sedemikian dan bagaimana ia boleh mempengaruhi projek pemodenan tentera yang lain.
Terbang ke hadapan
Pengalaman operasi tiltrotor CV / MV-22B mendedahkan kelebihan pesawat ini dan menunjukkan cara baru untuk menggunakan kemampuan uniknya. Berdasarkan pengalaman ini, komando Amerika dari pasukan operasi khas USSOCOM telah menyatakan minat untuk meningkatkan jumlah tiltrotor CV / MV-22B melebihi keperluan awal. Pengalaman yang cukup dari projek X3 dalam rangka program FVL JMR-TD menunjukkan realiti mencapai kelajuan tinggi, peningkatan kemampuan manuver dan jarak penerbangan yang lebih besar. Pada masa ini, ada persoalan untuk menentukan daya maju, pengembangan dan kemampuan menyesuaikan helikopter berkelajuan tinggi, dan juga kosnya, yang akan memungkinkan mereka melakukan keseluruhan misi pertempuran. Helikopter berkelajuan tinggi berada di kaki langit, tetapi berapa lama dan dalam bentuk apa yang masih belum diketahui.
