“旋翼机”型飞机项目。 第二部分

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西科斯基S-69

尽管在竞争中未能创造出能够高速发展的新型攻击直升机,但西科斯基公司并没有停止对旋翼的研究。 新研究的主要目的是解决直升机高速运动的问题。 事实是,当达到一定的飞行速度时,转子叶片的极端部分开始相对于静止空气以超音速移动。 因此,螺杆的轴承性能急剧下降,最终可能由于失去足够的升力而导致事故或甚至灾难。 在这个方向上的工作被称为ABC(推进刀片概念 - 高级刀片概念)。 随着时间的推移,其他几家公司和组织与ABC计划相关联。



在1972中,ABC计划达到了创建第一个飞行原型的阶段。 到那时,西科斯基完成了实验性S-69飞机的设计。 为了在高于300-350公里/小时的水平速度飞行时,将高速叶片对空气的影响降至最低,该公司的工程师找到了一个相对简单和原始的解决方案。 之前在不同国家建造的直升机大多没有配备完整的斜盘。 这意味着这种机器应该同时以相同的角度改变所有叶片的间距。 这种技术解决方案的解释是简化设计的可能性以及提供水平飞行的附加推进器的存在。 然而,在风洞中进行大量理论计算和排污的过程中,美国宇航局和西科斯基的工作人员得出的结论是,这种方案已经过时,无法实现高速特性。 为了减小叶片高速的影响,必须根据当前的水平速度不断地调节螺杆的循环节距,并且因此,在推进盘的一个或另一个部分上的叶片周围的流动性质是必要的。 因此,S-69有一个完整的斜盘,能够调节主旋翼和循环旋翼的公共螺距。

之前的“西科斯基”旋翼飞机S-66具有复杂的尾桨旋转系统,当“直升飞机”飞行时,该系统补偿了主旋翼的反作用力矩,并且在水平高速移动过程中将汽车向前推进。 经过一系列详细考虑,发现这种方案太复杂了,因此没有希望。 此外,为简化传动装置并提高发电厂的效率,决定为新的S-69配备两个用于水平运动的涡轮喷气发动机。 同时,将尾桨从设计中移除,并且支架“加倍”。 结果,S-69成为侧面安装了涡轮喷气发动机的熟悉的松木型直升机。 因此,流线形的机身内部装有一台加拿大普拉特·惠特尼公司生产的PT6T-3涡轮轴发动机,功率高达762千马力,可适应高速飞行。 通过变速箱,他使两个转子运动。 三叶片螺旋桨垂直间隔30毫米(60英寸),中间有整流罩。 在机身侧面,安装了两个发动机舱,其推力为3 kgf,配备了普惠J1350-P-XNUMXA涡轮喷气发动机。

实验旋翼机S-69结果相对较小。 机身长度为12,4米,转子直径略小于11米,总高度仅为4米。 值得注意的是,空气动力学方面的S-69与其他旋翼飞机严重不同:尾部稳定器是唯一的载体平面。 根据ABC概念设计的高效螺杆不需要任何带有额外机翼的卸载。 出于这个原因,完成的飞机实际上由传统的松树直升机组成,其上安装有额外的涡轮喷气发动机。 此外,缺乏翅膀可以节省一些重量。 S-69的最大起飞重量为5吨。

S-69的第一个原型机于今年7月26 1973上首次亮相。 Vtorokryl在不使用涡轮喷气发动机的情况下在低速盘旋和运动模式下表现出良好的操控性。 第一次飞行,在此期间测试了涡轮喷气发动机的运行,在一次事故中结束。 第一次飞行后不到一个月 - 八月24 - 经验丰富的S-69坠毁。 旋翼飞机的笼子和盖子很快就恢复了,但不再是他的飞行了。 几年后,在ABC计划的下一阶段,第一个原型被用作全尺寸吹扫模型。

第二架原型机的航班于7月1975开始。 根据第一架原型机事故调查结果,飞行试验计划发生了重大变化。 直到3月77,第二个原型不仅独自“直升机模式”飞行,而且还没有配备涡轮喷气发动机。 取而代之的是,在第一阶段测试结束时,“不完整”旋翼机承载了所需质量的载荷。 单独使用S-69转子,在没有涡轮喷气发动机的飞行中,它能够达到每小时296公里的速度。 进一步超频是不安全的,此外,由于存在单独的动力单元来产生水平推力,因此不需要。 到七十年代末,设定了新的速度记录:在涡轮喷气发动机的帮助下,第二个原型S-69加速到每小时488公里。 与此同时,直升机的巡航速度甚至达不到200 km / h,这是由于三台同时运行的发动机的高油耗。



ABC系统的好处是显而易见的。 同时,测试有助于识别许多设计缺陷。 特别是在试飞期间,很多抱怨是由于在高飞行速度下发生的结构振动引起的。 对该问题的研究表明,需要消除螺钉以消除这种震动,以及整个旋翼飞机的设计的一些变化。 在七十年代末,开始研究更新的旋翼机S-69B。 反过来,第一个选项在其名称中添加了字母“A”。

在S-69B中,旋翼飞机的第二个原型被改装。 在返工期间,涡轮螺旋桨发动机的发动机短舱从中取出,并使用700 HP安装了两台新的通用电气T1500涡轮轴发动机。 每个,新的叶片和大直径的新转子,也严重改变了传动。 Rotorcraft收到了更新的变速箱减速器。 此外,一个单独的轴被引入变速器,后者进入后机身。 他们将推动螺钉放在环形整流罩中。 使用新螺旋桨,S-69B可以更接近500 km / h速度杆。 然而,改变项目的主要原因仍然是改进设计和开发新版ABC概念。 由于新的转子,一定速度下飞行时的振动完全消失,而在其他情况下,它们显着减少。

1982年,完成了对S-69B旋翼机的所有测试。 西科斯基,美国国家航空航天局和其他组织收到了所有必要的信息,其余的飞行原型被发送到 航空 拉德堡基地博物馆。 第一个原型在测试过程中损坏,并用作清除模型,存储在Ames研究中心(NASA)中。 在S-69旋翼机的制造和测试过程中获得的发展成果后来被用于类似目的的新项目中。

西科斯基X2

在S-69项目结束后,花了几年时间进一步研究ABC的主题,仅在2000年下半年,新旧成就达到了新旋翼机翼的建设阶段。 西科斯基X2项目在某种程度上类似于同一家公司以前的旋翼飞机,但相似之处在于外观的几个细节。 在创建新的旋翼时,西科斯基公司的工程师推出了S-69B的技术外观。 出于这个原因,X2收到了一个同轴转子,一个“依偎”的流线型机身和尾部的推动螺丝。

值得注意的是,在制造新旋翼机时,决定使其比S-69略小一些。 这一决定的原因是需要在不应用任何与机身相关的复杂解决方案的情况下改进技术。 因此,X2转子的直径约为10米,最大起飞重量不超过3600千克。 由于重量轻,新型旋翼机配备了LHTEC T800-LHT-801涡轴发动机,功率高达1800 hp。 通过原始传动,扭矩被分配到两个四叶片主旋转器和尾部推动器(六个叶片)。 X2是世界上第一个配备电动遥控系统的旋翼机。 由于使用了这种电子设备,机器的控制变得更加简单。 在对控制系统进行初步研究和调整后,自动驾驶仪接管了大部分稳定飞行的任务。 飞行员只能提供适当的命令并监控系统的状态。



ABC程序的最新成果与电子遥控系统一起显着减少了振动,包括高速飞行时。 至于空气动力学外观,X2有椭圆形螺丝套; 螺钉之间的轴没有以任何方式覆盖,这可以通过杆和其他部件的正确放置来补偿。 与此同时,直升机接收到一个相对较小部分的细长机身。 机身的整体布局从传统的松木直升机计划中获得了X2。 机舱前面是一个双层客舱,工作场所的飞行员,一个接一个地位于一起。 在中间部分,在螺旋轮毂下方,放置发动机和主变速箱。 转子螺杆的轴从它向上,推进器螺旋桨轴向后驱动。 应用的底盘系统很有趣。 在机身的中间部分有两个主要机架,可在飞行中伸缩。 尾轮缩回到位于机身尾部下方的龙骨中。 此外,尾翼X2由稳定器和两个端部垫圈组成。 机身两侧的任何机翼都缺失了。

27 August 2007,一个四个阶段的测试计划开始于半小时的飞行。 像所有其他旋翼飞机一样,X2首先开始像“直升飞机”一样飞行。 在这些飞行期间,检查了车辆的一般特征。 与此同时,与S-69不同,飞行员无法关闭水平推力推进装置:尾桨通过改变其俯仰来控制。 该技术解决方案用于简化变速器的设计,其中它们没有引入解耦离合器。 然而,即使没有关闭尾部推进器螺旋桨,X2也表现出直升机的典型性能。 从5月2010开始,报告开始收到X2转子翼达到创纪录的速度。 首先,新车以335 km / h达到了标记。 同年9月,飞行员K. Bredenbek以每小时2公里的速度驱逐X480。 它略小于S-69,但远远超过任何现有直升机的最高速度。



7月中旬,2011正式宣布X2项目完工。 在23飞行期间,总持续时间为22小时,收集了大量有关所有旋翼机系统运行的信息,以及有关其空气动力学参数的信息。 尽管飞行测试程序相对较小,但实验飞机的控制和记录设备大大减少了收集所有必要数据所需的时间。 Rotorcraft西科斯基X2最初是一个飞行实验室,最终成为同一家公司新项目的基础,该项目已具有一定的实际应用前景。

欧洲直升机公司X3

在2010,欧洲人担心欧洲直升机公司宣布其飞行翼旋翼飞机项目。 在X3项目(替代名称X3和X-Cube)期间,计划测试他们自己关于加速转子到高速的飞机的想法。 令人感兴趣的是X3项目的出现,其中几乎感觉不到美国和苏联计划的影响。 事实上,欧洲直升机公司X3是一架相当改进的经典式直升机。

新型旋翼机的基础是多用途直升机欧洲直升机公司EC155。 经过验证的该机器设计使得可以在最短的时间内设计X3并将串行EC155转换成它。 在返工期间,直升机的原生发动机被两台具有马力322的Rolls-Royce Turbomeca RTM2270涡轮轴发动机取代。 电机将扭矩传递到原始齿轮箱,将其传播到三个螺钉的驱动器上。 带有分离联轴器的主转子的驱动轴上升。 另外两个轴向两侧分叉并启动两个五叶片拉动螺钉,放置在机身中部两侧的特殊吊船上。 这些吊船安装在小翼上。 与最初的EC155不同,X3旋翼在环形通道中没有配备尾桨,从而导致从设计中移除相应的驱动机构。 由于没有尾桨,使用其中一个拉动螺旋桨进行转子驱动开启时的反作用力矩的包围。




通过一个带有两个龙骨垫圈和拉动螺钉​​聚合体的新稳定器来补偿从重量计划中的驱动装置中移除尾桨的设计。 结果,X3起飞重量与原始EC155保持大致相同。 在最大燃油负荷和测量设备的情况下,X3的重量不超过4900-5000千克。 与此同时,螺旋桨系统的变化影响了飞行天花板 - 在测试过程中,只能爬升3800米。

6年2010月3日开始测试旋翼飞机X12的原型。 与设计的总体外观不同,测试进度类似于测试苏联和美国旋翼飞机的方式。 首先,试飞员检查了飞机垂直起飞和着陆的能力,以及直升机飞行的机动性和稳定性。 接下来的几个月用于消除发现的问题,并在关闭转子驱动器和打开牵引装置的情况下逐步提高飞行速度。 X2011原型机于3年430月XNUMX日创下“个人记录”:几分钟后,它自信地保持了约XNUMX公里/小时的时速。 在接下来的一年半里 新闻 关于征服新的速度标记,但这似乎是由于需要搜索最佳飞行模式​​而引起的。 测试旋翼飞机Eucopter X3仍然没有。 预计在2020年之后,首架基于该平台的飞机将出现,并适合大规模实际使用。

西科斯基S-97入侵者

在欧洲飞机制造商已经全面测试X3旋翼机的时候,西科斯基员工继续研究ABC主题,以便创造一种可以在真实条件下使用的新型旋翼机。 10月2010宣布正式推出S-97 Raider项目。 在开始开发新的旋翼ABC概念之前,已经发生了微小的变化。 根据X2计划过程中的研究结果,结果表明,为了在高飞行速度下有效地将旋翼飞机保持在空中,不仅可以改变转子的转子节距,而且还可以减慢其旋转。 通过正确计算转子,减速将明显地向上移动水平速度的阈值,此时提升力的问题开始增加。 计算表明旋翼保持转子所需的升力,即使它减速20%。 西科斯基决定在进一步的研究和实际测试过程中进行测试。


照片http://pkk-avia.livejournal.com


旋翼飞机S-97的其余部分与之前的X2大致相似。 根据目前可获得的数据,新机器的尺寸相对较小:长度不超过11米,转子直径约为10。 螺钉放置的整体概念得以保留。 因此,S-97 Raider将配备两个同轴轴承螺钉,其套筒由整流罩紧密封闭。 在流线型机身的后部将放置一个五叶片推动螺丝。 与此同时,在有前途的旋翼飞机的拟议外观的早期图纸中,机身线条发生了明显的变化,尾部装置的设计也发生了变化。

直到某个时间,“袭击者”的出现只能通过零碎的信息来判断,这些信息已经成为公众的知识,也可以通过一些图纸来判断。 然而,即使在该项目的技术细节出现之前,人们就知道他将参加五角大楼的AAS计划(武装空中侦察兵 - 武装空中侦察兵)。 未来几年的比赛获胜者将是美国陆军的主要飞机,旨在从前线短距离进行空中侦察。 此外,五角大楼希望为侦察兵提供机会,不仅可以识别目标,还可以自己打击目标。 所需武器的确切构成尚未公布,但根据预期的S-97提供的图纸,我们可以得出近似的结论。 在机身两侧的小机翼上可以安装两个带武器的单元。 这些可能是非制导火箭或反坦克制导弹药。 另外,在许多方面,提到了使用大口径机枪Browning M2HB安装移动式转台的可能性。

在今年的EAA AirVenture Oshkosh沙龙,西科斯基首次展示了其新型旋翼机S-97的全尺寸型号。 除了一些细节之外,该模型重复了之前图纸中描述的飞机外观。 此外,今年澄清了该机器的估计技术数据。 因此,众所周知,S-97的第一个原型将配备通用电气系列T700的涡轮轴发动机。 然而,在未来,以下原型,以及它们之后的串行旋翼机将接收目前正在AATE计划下开发的新发动机。 新款S-97发动机的起飞重量约为5吨,可以加速到每小时440-450公里。 在这种情况下,飞行距离将超过500公里。

一些问题是由新旋翼机的布局引起的。 涡轮轴发动机需要单独的进气口。 在S-97上有两个这样的洞。 在这种情况下,它们都位于机身的中间部分,更靠近尾部。 这个事实和机身的轮廓可能暗示发动机在旋翼的尾部中的位置。 然而,在这种情况下,并不完全清楚主螺旋桨和推进螺旋桨的驱动轴是如何繁殖的。 有希望的S-97外观的其他元素是可以理解的,并表明该项目的作者有意为他提供高飞行速度。 除此之外,机身是细长的水滴形状和转子毂的整齐的天线罩。




同样令人感兴趣的是内部设备旋翼飞机。 S-97布局的可用照片显示了驾驶舱的设备。 由于挡风玻璃较大,两名飞行员可以向前和向下看到良好的视野。 在旋翼的仪表板上有两个彩色多功能显示器和一种带按钮的面板。 可能的是,驾驶舱设备的组成可以通过其他控制面板扩展,例如放置在天花板上或飞行员座椅之间。 西科斯基公司的设计师有趣地解决了控制问题。 在S-97的布局上,如图所示,踏板完全不存在,并且在他们的位置有小脚踏板。 显然,飞行控制计划在飞行员座椅扶手上的两个把手的帮助下进行。 最有可能的是,右旋钮控制主旋翼的循环俯仰,左旋钮控制其整体俯仰和发动机功率。 目前尚不清楚如何规划水平飞行的速度。 由于到目前为止仅提供了布局,因此有充分的理由假设包括管理机构在内的机舱设备的组成将被多次更改。

驾驶舱后面是用于运载乘客或货物的体积。 在模型上,在这个舱内,为登陆队和某个金属箱安装了三个座位,可能是为了容纳任何小负荷。 通过机身两侧的两扇滑动门进入乘客舱。 也许在未来,新的发动机或其他技术解决方案将增加货舱客舱的体积,例如,为其中的战斗机安装更多的座椅。 此外,根据具有类似承载能力的多用途直升机的经验,后舱可配备任何紧固任何设备的装置 武器 用于射击地面目标。

不要忘记在AirVenture Oshkosh上只显示了布局。 原型旋翼S-97 Raider的第一次飞行计划在2014年度进行,因此可以改变设计和设备的一些细微差别。 至于速度记录,它们甚至会在2014结束时暂时出现,甚至在2015中出现。

透视俄罗斯项目

在我国,卡莫夫OJSC是直升机主题中最活跃的。 目前最大的前景是他的项目Ka-92。 这种多用途旋翼飞机是一种改进型直升机,带有同轴转子模式和同轴螺旋桨螺钉。 根据初步计算,两台涡轮轴发动机(未公布近似功率)将能够将车辆加速到大约500 km / h的速度。 凭借这样的速度,Ka-92旋翼机将能够在大约30公里的距离内携带1400乘客。 Ka-92项目的目标类似于英国的Fairey Rotodyne:它必须成为一种旋翼飞行器,对起飞和降落的空间要求很低。 与此同时,他必须拥有能够与短程客机竞争的飞行数据。



另一个卡莫夫项目Ka-90没有如此巨大的实际应用前景,实际上是一项实验性工作。 该概念在2008中推出,可以帮助直升机不仅加速到每小时450-500公里,而且还可以达到700-800 km / h的标准。 为此,建议用涡轮喷气发动机产生水平推力,以及改变叶片和转子轮毂的设计。 根据Ka-90项目,两个转子叶片应具有相对大的宽度和小的厚度。 这种旋翼飞机垂直起飞或小起跑,然后在涡轮喷气发动机的帮助下,它加速到大约400 km / h的速度。 在达到该速度之后,旋翼飞行器停止转子并将其固定在垂直于流动的位置。 现在螺丝用作机翼。 随着进一步加速,主旋翼毂中的特殊机构逐渐增加这种“机翼”的扫掠,直到螺旋桨叶片沿机身折叠。 有趣的是,科幻电影“6日”(2000年,由R. Spottyswood执导)的特色是飞机采用了这种结合飞机和直升机最佳特性的方法。 与此同时,来自电影的Whispercraft没有完全折叠叶片并且在扫过的“机翼”的配置中进行了高速飞行。 Ka-90的前景尚不完全清楚。 即使这个项目的工作一直持续到今天,但几年来一直没有收到新的信息。 或许过于大胆,直到某个时候,无用的项目被简单地冻结,正如他们所说,直到更好的时期。

“旋翼机”型飞机项目。 第二部分


同时使用Ka-92和Ka-90 MKZ。 ML Mile展示了属于同一类技术的自己的项目。 Mi-X1项目意味着创造了一种多用途旋转翼飞机,起飞质量为10-12吨。 配备两台VK-2500发动机的飞机必须携带25乘客或最多4吨货物。 该项目的目标是实现每小时至少450-470公里的巡航速度。 反过来,最大速度应超过500 km / h。 项目范围是1500公里。 旋转式Mi-X1与Ka-92很相似,但它只有一个转子。 该项目的主要困难是确保主旋翼叶片周围的适当流动。 为了解决这个问题,开始研究和设计抑制后退叶片上的失速流动的工作。 Mi-X1项目的风洞吹拂,理论计算和其他科学研究相当复杂,因此即使在2008中,新旋翼机原型的首次飞行也归功于2014-15年。



在网站的材料上:
http://sikorsky.com/
http://eurocopter.com/
http://kamov.ru/
http://militaryparitet.com/
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://globalsecurity.org/
http://airventure.org/
http://pkk-avia.livejournal.com/
http://3dnews.ru/
http://infuture.ru/
8 评论
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  1. +1
    21十一月2012 08:40
    在国外,它们已经比我们走得更远了,他们已经在实际飞行着铁,另一方面,有机会观察他们的“肢体”。 只是不要错过这一时刻...一个非常有趣的方面是使用西科斯基以前不喜欢的同轴方案。 因此,反对卡莫夫的机器(相同的“黑鲨”)的论点是,现在世界上没有哪个地方可以使用同轴电缆方案,这一点现在无法解决。
    1. 0
      21十一月2012 22:07
      像往常一样,我们会考虑他们的问题并制作我们自己的问题。 做一会儿做得更好也没什么不对。 什么会做得更好 - 我毫不怀疑。 他们制定了赚钱的技巧。 我们错了,我们有不同的心态。 因此,我们总是一切都好,人们把心投入工作。
  2. +1
    21十一月2012 08:59
    但是,我仍然不完全理解为什么这个话题在每个地方都如此缓慢地发展,因为将橡胶拉长了40-50年,在美国,他们将Osprey转换飞机投入使用...
    某物或某人明显地抑制了这类飞机。
    1. +1
      21十一月2012 10:06
      Quote:米哈多
      某人或某人明显在减慢这架飞机的速度
      转换飞机和短垂直起飞飞机是最有前途的武器之一。 很明显,如果发生重大战争,许多跑道将遭到优先破坏。 然而,他们坚持不懈地“弄湿”垂直飞行的话题,嘲笑美国对F-35的微调,完全忘记了Yak-141的话题,并在旋翼飞机上工作。 在这里谁需要它,我很感兴趣。
    2. 曼巴
      +1
      21十一月2012 13:04
      Quote:米哈多
      在美国,采用了鱼鹰式对流飞机...

      倾斜转子的想法总是引起我这个领域的业余爱好者的怀疑。 要执行轴承功能,其螺钉必须足够大以提供必要的提升力。 为了执行推动功能,其螺钉的直径应足够小以减小其阻力。
      结果是“鱼鹰”-鱼或肉都没有。 在水平飞行中,它看起来很可笑,挥舞着大型螺旋桨。 我看不出美国有任何自豪感。
    3. bart74
      0
      23十一月2012 01:04
      就像那样。 必须连接德里帕斯卡。 他们说他是一个非常好的游说者。 然后,东西将离开地面!
  3. Xtra1l
    0
    21十一月2012 09:48
    是的,OKB的经济和腐败官员带来了即使在这一领域,我们也开始落后 伤心
  4. 队长
    +3
    21十一月2012 16:54
    卡莫夫的另一个旋翼飞机项目

    警告! 您无权查看隐藏文字。
  5. G_sl
    0
    23十一月2012 15:26
    中文ZX的概念模型