الطائرات العمودية للأغراض المدنية والعسكرية قادرة على حل المهام التي يتعذر الوصول إليها لأي نوع آخر من الطائرات والتكنولوجيا الحديثة بشكل عام. عيبهم الرئيسي وربما الوحيد هو سرعتهم المنخفضة نسبيًا. متوسط سرعة المروحية لا يتجاوز 220 كم / ساعة. اليوم ، يقول العديد من مصنعي طائرات الهليكوبتر أن وقت السجلات قد حان!
لماذا تحتاج طائرات الهليكوبتر إلى سرعات عالية؟
كما هو الحال في أداء العمليات العسكرية ، وفي تنفيذ العديد من المهام ذات الطبيعة السلمية ، هناك مواقف يعتمد فيها نجاح المهمة كليًا على سرعة أداء المروحية. وتشمل هذه:
- إجلاء الجرحى الخطير والمرضى من مراكز القتال والأماكن التي يصعب الوصول إليها إلى المرافق الطبية الكبيرة.
- تسليم عاجل للمتخصصين (الأطباء ، علماء الأوبئة ، ضباط إنفاذ القانون) إلى مناطق الطوارئ.
- التوصيل السريع للبضائع الحيوية (الأدوية والغذاء والمعدات الخاصة) والبضائع كبيرة الحجم إلى أماكن بعيدة عن البلدان المتقدمةالبنية التحتية
على الرغم من المزايا العديدة للطائرات العمودية (الحد الأدنى لمتطلبات سطح الهبوط ، والقدرة على المناورة ، والقدرة على التحليق في الهواء) ، حتى وقت قريب ، كانت سرعات الطائرات والمروحية لا تضاهى.
السرعة القصوى للمروحية
حتى السنوات الأخيرة ، كان الرقم القياسي الرسمي لسرعة الطائرات العمودية الكلاسيكية 400.9 كم / ساعة ، والذي تم تحديده في عام 1986 بواسطة نسخة معدلة من السيارة البريطانية ويستلاند لينكس متعددة الأغراض. الحقيقة هي أنه حتى من الناحية النظرية ، لا يمكن أن تتجاوز السرعة القصوى لطائرة هليكوبتر هذه العتبة.
تفسر هذه الحالة من خلال حقيقة أنه في السرعات العالية ، يزداد نطاق الحركات التذبذبية لريش الدوار الرئيسي بشكل خطير. الأمر الذي يؤدي بدوره إلى تدفق الانفصال عن أطرافهم. هذه الظاهرة مميزة بشكل خاص للسمت من 270 إلى 300 درجة (زاوية النصل بالنسبة للمحور الطولي للآلة) ، أي لتراجع الشفرات. ما التصميم والابتكارات التكنولوجية التي ستسمح للمطورين بالتغلب على الإنجاز المهم؟
السجلات الأولى
تتمثل إحدى أفكار زيادة سرعة المروحية في استخدام دفع "دفع" إضافي. ميزة التصميم هذه ليست جديدة بأي حال من الأحوال. في عام 1967 ، قام مبتكرو الجهاز الأمريكي Lockheed AH-56 "Cheyenne" بتركيبه في قسم الذيل من الماكينة لزيادة خصائص السرعة.مروحة ثلاثية الشفرات.
بدت 407 كم / ساعة (407 كم / ساعة) التي تم عرضها أثناء الرحلات التجريبية مثيرة للإعجاب للغاية في ذلك الوقت. كان من المخطط إنتاج 375 طائرة هليكوبتر للقوات الجوية الأمريكية ، ولكن بسبب الصعوبات العديدة في التنفيذ التسلسلي ، تم إغلاق المشروع بعد إنتاج عشر طائرات فقط.
بالطبع ، الاقتراب من الشخصية العزيزة شيء ، لكن تجاوزه بشكل كبير شيء آخر.
هجين أوروبي
حامل الرقم القياسي التالي - X3 Hybrid تم تطويره بواسطة شركة Eurocopter الأوروبية. حلق لأول مرة في السماء من موقع قاعدة إيستر العسكرية - لو تيوب (فرنسا) في عام 2010. بعد عام من الرحلات التجريبية ، تمكن المبدعون من رفع سرعة إبحار المروحية إلى 430 كم / ساعة.
سمحت التحسينات الإضافية في التصميم والأداء للطائرة الأوروبية بتسجيل رقم قياسي غير رسمي لسرعة الطائرات العمودية - 472 كم / ساعة في مستوى الطيران و 487 كم / ساعة في الغوص. لماذا غير رسمي؟ نعم ، لأن Eurocopter X3 ليست طائرة هليكوبتر بالفعل.
نموذج الإنتاج EC155 Dauphin كان بمثابة الأساس لإنشاء الماكينة. استكمل المصممون "المصدر" بمحركي طائرات توربيني يعمل بالغاز مع مراوح سحب تقع على أجنحة صغيرة. وبالتالي ، فإن Eurocopter X3 هي بالأحرى مزيج من طائرة هليكوبتر وطائرة. المشروع في مرحلة الاختبار النهائية ويدعي المطورون أن الإنتاج الضخم سيبدأ قريبًا.
نظرية أكثر قليلا
استخدام سحب أو دفع المراوح يحرر الدوار الرئيسي من الحاجة إلى خلق قوة دفع أفقية للحركة الانتقالية للطائرة. طور متخصصون من شركة Sikorsky الأمريكية لتصنيع الطائرات والمروحيات تقنية ABC الواعدة (Advanced Blade Concept) ، والتي تسمى في الترجمة الروسية مفهوم الشفرة المتقدمة.
جوهر التطوير هو أن زاوية ميل ريش الدوار المتقدمة والمتراجعة يجب أن توفر دائمًا أقصى قدر من الرفع. وبالتالي ، سيكون الدوار الرئيسي قادرًا على الحفاظ على ارتفاع الطيران المطلوب بسرعة دوران أقل بكثير. ويكاد يكون هذا هو العامل الحاسم في زيادة سرعة المروحية.
تسمح تقنية
ABC للطائرة ، حتى بعد اختفاء دفع الرفع على الشفرات المنسحبة ، بمواصلة التسارع.
المنافسة كحافز
تم بالفعل إثبات المفهوم. أظهرت طائرة هليكوبتر تجريبية من اهتمام Sikorsky-69 ، ومجهزة بمحركين نفاثين دافعين ، سرعة قصوى تبلغ 518 كم / ساعة.
يدرك مصنعو طائرات الهليكوبتر على جانبي المحيط جيدًا أنه ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، ستكون الشركة المصنعة التي تتمتع خصائص طراز الهليكوبتر بأداء سرعة أعلى هي الفائز.
بالإضافة إلى ظهور حلول تكنولوجية جديدة ، يوفر علم المواد الحديث للمطورين فرصًا كبيرة لتحسين أداء الطيران. تم تجهيز العديد من نماذج الإنتاج بالفعلمسامير مصنوعة من مواد مركبة. لتقليل السحب الديناميكي الهوائي ، يتم تغطية محاور المروحة بإنصاف.
ما مدى سرعة تحليق طائرات الهليكوبتر اليوم؟
قادة الصناعة
أصبح جهاز القلق ، الذي تم تنفيذه كجزء من مشروع Sikorsky X2 ، تطورًا منطقيًا لمفهوم طراز Sikorsky-69. زادت سرعة وكفاءة المروحية بشكل كبير ، لكنها احتفظت بجميع المزايا الكامنة في الطائرات العمودية: قدرة ممتازة على المناورة بسرعات منخفضة ، وإمكانية التحليق الثابت ، والإقلاع والهبوط العمودي ، والدوران الأوتوماتيكي. سرعة الإبحار لطائرة هليكوبتر متحدة المحور مع مروحة دافعة واحدة هي 460 كم / ساعة (بحد أقصى -474 كم / ساعة) ، المدى - 1300 كم.
استمرت التقنيات المؤكدة في الجيل الجديد من طائرات الهليكوبتر S-97 Raider ، والتي تم تقديم نموذجها بخصائص طيران مقدرة للجمهور من قبل مصممي المؤسسة. يدعي المطورون أن سرعة المروحية ستكون على الأقل 500 كم / ساعة. وحدات وتجمعات زعيم المستقبل تخضع لاختبارات أرضية. لا توجد معلومات موثوقة حول تاريخ أول رحلة لـ American Ryder حتى الآن.
وماذا عن المروحيات الروسية؟
لكن ماذا عن الشركات المصنعة للمروحيات المحلية؟ يمكننا القول أن خطط موظفي مكاتب تصميم Kamov و Mil ليست أقل طموحًا. في عام 2013 ، بدأ قادة الشركة الروسية للمروحيات القابضة برنامج PSV لتطوير برنامج واعدمروحية عالية السرعة. في إطار هذا المشروع ، سمي المختصون بالمصنع باسم ميل في عام 2015 ، تم تقديم نموذج توضيحي لطائرة هليكوبتر راشيل. سرعة المروحية ، حسب تأكيدات المطورين ، ليست من أولويات هذا النموذج ، لكن بالنسبة لطائرة أخرى من طراز Mi-1X ، يمكن أن تصل إلى 520 كم / ساعة.
قدم "Kamovtsy" منذ ما يقرب من عقد من الزمان مفهوم طائرة رائعة للغاية Ka-90. وفقًا لفكرة المصممين ، فإن المروحية ، التي وصلت سرعتها إلى 400 كم / ساعة بمساعدة دوار رئيسي ، تطوي الشفرات في هيكل انسيابي ، ويستمر التسارع الإضافي مع المحركات النفاثة. علاوة على ذلك ، لا يعتبر المطورون أن المعلمة 700-800 كم / ساعة هي الحد الأقصى.
