X-2 Конкурент для конвертоплана?

27 августа произошло событие, которое можно расценивать не иначе как важнейшую веху на пути перехода мирового вертолетостроения к совершенно новому типу машин – высокоскоростных вертолетов. В этот день свой первый полет совершил новый опытный вертолет американской компании «Сикорский» – «демонстратор технологий» Х2, оснащенный жесткими соосными несущими винтами и дополнительным толкающим воздушным винтом. Наш журнал уже сообщал, что по схожей схеме разработку проекта своего скоростного вертолета Ка-92 ведет компания «Камов» (см. «Взлёт» №6/2008, с. 40). Исследования по программе скоростного вертолета будущего Ми-Х1 осуществляет и МВЗ им. М.Л. Миля (см. там же, с. 41). Все это значительно усиливает интерес к программе «Сикорского».

Первый испытательный полет Х2 проходил на расположенной в районе американского г Хорсхэдс летно-испытательной базе компании «Швейцер» (Schweizer Aircraft Corporation), организационно входящей сегодня в состав корпорации «Сикорский Эркрафт» (Sikorsky Aircraft). Поднял машину в воздух старший летчик-испытатель компании-разработчика Кевин Бреденбек (Kevin L. Bredenbeck). 30-минутный полет включал вертикальный взлет, зависание, прямолинейное движение и разворот на месте.

Х2 пока представляет собой лишь «демонстратор технологий», на котором разработчики должны оценить использованные в проекте конструктивные решения, а также опытным путем определить саму возможность достижения заявленных руководством корпорации «Сикорский» технических характеристик, в т.ч. – достижение максимальной скорости полета не менее 510 км/ч.

«Следует особо подчеркнуть, что это не самолет, который мы стараемся научить зависать на месте, а самый что ни на есть типичный вертолет, который будет летать очень и очень быстро – по моей оценке, примерно на скорости 480 км/ч», – отмечает президент компании «Сикорский» Джеффри Пино.

Необходимо заметить, что зафиксированный на сегодня официальный рекорд скорости вертолетов составляет 400,9 км/ч (его установил вертолет «Линкс» британской компании «Уэстланд»). Таким образом, перспективному вертолету «Сикорского» планируется обеспечить крейсерскую скорость, на 20% превосходящую действующий мировой рекорд. Задача – весьма амбициозная.

«Программа Х2 прошла важный рубеж, но мы еще очень далеки от получения конечного продукта – хотя и стали близки как никогда к самой возможности реализовать задуманное нами», – добавляет глава компании-разработчика.

Взлетная масса демонстратора Х2 составляет всего 2400 кг. Машина имеет один турбовальный двигатель T800-801 компании LHTEC мощностью 1450 л.с., оснащенный системой FADEC. Экипаж состоит из двух человек. Длина машины – 12,42 м, высота – 4,01 м, диаметр трехлопастного соосного несущего винта – 10,97 м. Расчетная максимальная скорость прототипа достигает 490 км/ч, а расчетная крейсерская скорость полета – 460 км/ч, дальность полета – около 1300 км.

Впервые о проведении инициативных, т.е. на собственные средства, работ по созданию нового вертолета соосной схемы, способного развивать крейсерскую скорость не менее 460 км/ч, тогдашний президент корпорации «Сикорский» Стив Фингер объявил 1 июня 2005 г – на ежегодном техническом форуме Американского международного вертолетного общества, проводившегося в г. Грейпвайн, штат Техас. Тогда же были продемонстрированы несколько моделей будущего Х2 – в различных вариантах компоновки.

Однако, по мнению экспертов, компания ведет проектирование перспективной скоростной винтокрылой машины уже не менее четырех лет. В ходе работ активно использовались опыт и отдельные технические решения, полученные в рамках программы экспериментального вертолета соосной схемы S-69.

3 ноября 2005 г. в Эльмире (штат Нью-Йорк) совершил первый полет вертолет – летающая лаборатория «Швейцер» 333, на котором испытывалась электродистанционная система управления (ЭДСУ), предназначенная для демонстратора технологий Х2. Тогда же было объявлено о намерении поднять сам Х2 в воздух до конца 2006 г. Но завершить его сборку удалось со значительным опозданием – только к апрелю этого года, хотя первые наземные испытания (еще без несущего винта) были начаты уже 3 ноября 2006 г.

С ноября 2007 г., после установки на вертолет нового оборудования, цикл наземных доводок был возобновлен, а 24 февраля этого года вертолет-демонстратор Х2 был продемонстрирован «в почти готовом виде» на выставке HeliExpo 2008 в Центре имени Джорджа Брауна в американском г. Хьюстон. К тому времени машина наработала на наземном стенде более 20 ч, а 13 мая на территории испытательного центра в Хорсхэдс было проведено первое наземное испытание вертолета с установленными на нем элементами несущего винта. К выставке в Фарнборо вертолет-демонстратор Х2 успел наработать на земле 7,5 ч без несущего винта и 8,5 часов – с винтом. Оставшиеся необходимые 25 часов испытаний до первого полета были «выбраны» к концу августа. Теперь машине предстоит налетать 40 ч без использования толкающего винта, после чего Х2 перевезут в Вест-Пальм-Бич и там уже продолжат полные испытания всех систем демонстратора технологий.

Экспериментальный XH-59A (S-69), 1978 г.

Х2 на первых испытаниях с несущим винтом, май 2008 г.

В кабине Х2 – летчик-испытатель Кевин Бреденбек, август 2008 г.

Следует особо отметить тот факт, что еще в сентябре 2005 г. было объявлено о получении компанией «Сикорский» двух контрактов от Армии США на проведение концептуальной проработки и начальное проектирование двух тяжелых вертолетов с использованием технологий Х2 – в рамках общей для вооруженных сил США программы по созданию «Единого тяжелого вертолета» JHL.

По этим контрактам компании предстояло провести концептуальную проработку и предэскизное проектирование двух типов винтокрылых машин – летающего крана, способного нести на внешней подвеске груз массой до 25 тонн и развивать крейсерскую скорость около 300 км/ч, и тяжелого транспортного вертолета, который сможет перевозить внутри кабины груз массой до 25 тонн и развивать крейсерскую скорость не менее 450 км/ч. Обе машины должны иметь радиус действия не менее 460 км. Предполагается, что на них могут быть установлены уже не один, а несколько толкающих винтов, являющихся частью интегрированной силовой установки перспективного вертолета. Представить результат своих разработок заказчику в виде восьми предэскизных вариантов перспективных вертолетов корпорация «Сикорский» должна к 2012 г.

Руководителем программы Х2 является Стив Чисарик. К числу основных подрядчиков, привлеченных корпорацией «Сикорский» к работам по демонстратору технологий Х2, относятся: «Игл Авиэйшн Текнолоджис Инк.» (элементы несущего винта, а также другие элементы конструкции машины из композитных материалов), «Гудрич» (элементы БРЭО), «Аэро Композитс» (шестилопастной толкающий винт), «Челтон Флайт Системз» (индикаторы пилотской кабины), «Ханиуэлл» (ЭДСУ), «Хэмилтон Сандстрэнд» (бортовые ЭВМ, активная система подавления вибрации), LHTEC – СП компаний «Роллс-Ройс» и «Ханиуэлл» (силовая установка), «Муг Инк.» (активная система подавления вибрации) и др.

По замыслу инженеров «Сикорского», перспективный высокоскоростной вертолет Х2 должен воплотить в себе все самые последние технологии, созданные не только в области мирового вертолетостроения, но и авиастроения в целом, а также других высокотехнологичных отраслей. Новая машина должна стать подлинно «революционно новой».

Среди реализованных разработчиками в демонстраторе технологий Х2 новых решений можно отметить электродистанционную систему управления с тройным дублированием, изготовленные полностью из композитных материалов сверхпрочные лопасти несущего винта с высокими аэродинамическими качествами, новейшую активную систему подавления вибрации, мощную трансмиссию и интегрированную силовую установку, способную обеспечить передачу на толкающий винт мощности не менее чем 900 л.с. Схема вертолета – соосная с двумя «жесткими» трехлопастными винтами противоположного вращения и с толкающим хвостовым шестилопастным винтом.

«Показанный сегодня результат – это успех всей команды, работающей по Программе технологического демонстратора Х2», – отмечает один из руководителей подразделения перспективных разработок компании Джеймс Кагдис. – «Мы продолжаем оценивать перспективы машин такого типа, и будем и дальше уделять важное внимание маркетинговому анализу мирового рынка с тем, чтобы по мере необходимости быстро скорректировать нашу программу».

Разработчики уверены, что благодаря наличию соосного несущего винта с лопастями из сверхпрочного композитного материала удастся обеспечить показатели перспективной машины, характерные для обычного вертолета (вертикальные взлет и посадка, зависание и пр.), а за счет использования хвостового толкающего винта – обеспечить высокую горизонтальную скорость полета. В качестве силовой установки на демонстраторе технологий используется двигатель T800-801, который ранее применялся на одном из прототипов боевого вертолета «Команч», бесславно закончившего свой путь по решению Пентагона. Посредством двух редукторов двигатель приводит во вращение как несущий, так и хвостовой винты. В случае успеха, как считают инженеры компании-разработчика, скоростной вертолет Х2 сможет, по большому счету, резко снизить шансы на дальнейшее развитие такого класса летательных аппаратов, как конвертопланы.

Конечным результатом работ может стать создание, например, транспортных вертолетов с грузоподъемностью не менее 20 тонн внутри грузовой кабины или до 40 тонн на внешней подвеске, способных развивать скорость до 460 км/ч. Есть и предварительно проработанный вариант вертолета огневой поддержки. Однако, по оценке руководства корпорации, создание таких машин может занять от 10 до 12 лет.

Ударный вертолет с крейсерской скоростью около 450 км/ч и скоростью при атаке цели до 490 км/ч, с радиусом действия 600 км и временем нахождения в назначенном районе не менее 60 минут.

Легкий многоцелевой боевой вертолет с крейсерской скоростью 420 км/ч и радиусом действия 200 км, вместимостью два члена экипажа и четыре пассажира, с возможностью перевозки военно-транспортными самолетами типа С-130 «Геркулес».

Средний коммерческий транспортный вертолет с крейсерской скоростью 460 км/ч, дальностью полета 460 км и вместимостью два члена экипажа и 15 пассажиров, отличающийся низкой стоимостью эксплуатации в расчете на одного пассажира.

Поисково-спасательный вертолет с крейсерской скоростью 460 км/ч, радиусом действия 460 км, оснащенный большой грузовой дверью шириной 1,9 м.

Легкий коммерческий вертолет с экипажем из двух человек для перевозки 4 пассажиров или 1450 кг грузов, с крейсерской скоростью 460 км/ч.

Беспилотный летательный аппарат вертолетного типа с крейсерской скоростью 440 км/ч, радиусом действия 370 км и продолжительностью полета не менее 4 часов, с возможностью установки не только разведывательной аппаратуры, но и огневых систем.