Rotorová letadla pro civilní a vojenské účely jsou schopna řešit úkoly, které jsou pro jakýkoli jiný typ letadla a moderní technologie obecně nepřístupné. Jejich hlavní a možná jedinou nevýhodou je relativně nízká rychlost. Průměrná rychlost vrtulníku nepřesahuje 220 km/h. Dnes mnoho výrobců vrtulníků říká, že nastal čas na rekordy!
Proč potřebují vrtulníky vysoké rychlosti?
Stejně jako při provádění vojenských operací i při provádění mnoha úkolů mírového charakteru existují situace, kdy úspěch mise zcela závisí na rychlosti výkonu vrtulníku. Patří mezi ně:
- Evakuace vážně zraněných a nemocných z center nepřátelství a těžko dostupných míst do velkých zdravotnických zařízení.
- Urgentní dodání specialistů (lékařů, epidemiologů, policistů) do nouzových oblastí.
- Expresní doručení životně důležitého (léky, jídlo, speciální vybavení) a nadrozměrného nákladu do míst daleko od rozvinutýchinfrastruktura.
Navzdory mnoha výhodám rotorových letadel (minimální požadavky na přistávací plochu, manévrovatelnost, schopnost viset ve vzduchu) byly donedávna rychlosti letadla a vrtulníku nesrovnatelné.
Maximální rychlost vrtulníku
Do nedávných let byl oficiální rychlostní rekord klasického rotorového letadla 400,9 km/h, stanovený v roce 1986 upravenou verzí britského víceúčelového vozidla Westland Lynx. Faktem je, že ani teoreticky nemůže maximální rychlost vrtulníku překročit tento práh.
Tento stav se vysvětluje tím, že při vyšších rychlostech se nebezpečně zvětšuje rozsah oscilačních pohybů listů hlavního rotoru. což zase vede k oddělení toku od jejich konců. Jev je charakteristický zejména pro azimuty 270-300° (úhel lopatky vůči podélné ose stroje), tzn. pro ustupující čepele. Jaké designové a technologické inovace umožní vývojářům překonat drahocenný milník?
První záznamy
Jedním z nápadů, jak zvýšit rychlost vrtulníku, je použít přídavný „tlačný“pohon. Tato konstrukční funkce není v žádném případě nová. Již v roce 1967 tvůrci amerického zařízení Lockheed AH-56 "Cheyenne" nainstalovali do ocasní části stroje, aby zvýšili rychlostní charakteristikytřílistá vrtule.
407 km/h (407 km/h) předvedených během zkušebních letů vypadalo na tu dobu velmi působivě. Bylo plánováno vyrobit 375 vrtulníků pro americké letectvo, ale kvůli četným potížím při sériové realizaci byl projekt uzavřen po výrobě pouhých deseti letadel.
Jedna věc je samozřejmě přiblížit se milované postavě, ale něco úplně jiného je výrazně ji překonat.
Evropský hybrid
Další držitel rekordu – X3 Hybrid byl vyvinut evropskou korporací Eurocopter. Poprvé vzlétl k nebi z místa vojenské základny Istres - Le Tube (Francie) v roce 2010. Po roce zkušebních letů se tvůrcům podařilo dostat cestovní rychlost vrtulníku až na 430 km/h.
Další vylepšení konstrukce a výkonu umožnily evropskému letadlu vytvořit neoficiální rychlostní rekord pro rotorová letadla – 472 km/h ve vodorovném letu a 487 km/h ve střemhlavém letu. Proč neoficiální? Ano, protože Eurocopter X3 ve skutečnosti není vrtulník.
Produkční model EC155 Dauphin posloužil jako základ pro vytvoření stroje. Konstruktéři doplnili „zdroj“o dva letecké motory s plynovou turbínou s tažnými vrtulemi umístěnými na malých křídlech. Eurocopter X3 je tedy spíše hybridem vrtulníku a letadla. Projekt je v závěrečné testovací fázi a vývojáři tvrdí, že sériová výroba začne brzy.
Trochu více teorie
Použití tažných nebo tlačných vrtulí osvobozuje hlavní rotor od potřeby vytvářet horizontální tah pro translační pohyb letadla. Specialisté z americké společnosti Sikorsky vyrábějící letadla a vrtulníky vyvinuli slibnou technologii ABC (Advancing Blade Concept), která se v ruském překladu nazývá koncept předsunuté čepele.
Podstatou vývoje je, že úhel sklonu posouvajících a ustupujících listů rotoru musí vždy poskytovat maximální zdvih. Hlavní rotor tak bude schopen udržovat požadovanou výšku letu při mnohem nižších otáčkách. A to je téměř určující faktor při zvyšování rychlosti vrtulníku.
Technologie ABC umožňuje letadlu pokračovat ve zrychlování i po vymizení zvedacího tahu na ustupující lopatky.
Soutěž jako motivace
Koncept již byl ověřen. Experimentální vrtulník koncernu Sikorsky-69 vybavený dvěma tlačnými proudovými motory prokázal maximální rychlost 518 km/h.
Výrobci vrtulníků na obou stranách oceánu si dobře uvědomují, že za jinak stejných okolností vyhraje výrobce, jehož charakteristiky modelu vrtulníku budou mít vyšší rychlostní výkon.
Kromě vzniku nových technologických řešení poskytuje moderní věda o materiálech vývojářům dostatek příležitostí ke zlepšení letových výkonů. Mnoho sériových modelů je již vybavenošrouby z kompozitních materiálů. Pro snížení aerodynamického odporu jsou náboje vrtulí pokryty aerodynamickými kryty.
Jak rychle dnes létají vrtulníky?
Vůdci odvětví
Koncernové zařízení, realizované v rámci projektu Sikorsky X2, se stalo logickým rozvinutím konceptu modelu Sikorsky-69. Vrtulník výrazně zvýšil rychlost a efektivitu, ale zachoval si všechny výhody vlastní rotorovým letadlům: vynikající manévrovatelnost při nízkých rychlostech, možnost stacionárního visení, vertikálního startu a přistání a autorotace. Cestovní rychlost koaxiálního vrtulníku s jednou tlačnou vrtulí je 460 km/h (maximum -474 km/h), dolet - 1300 km.
Osvědčené technologie navázaly na vrtulník nové generace S-97 Raider, jehož model s odhadovanými letovými vlastnostmi představili konstruktéři podniku veřejnosti. Vývojáři tvrdí, že cestovní rychlost vrtulníku bude minimálně 500 km/h. Jednotky a sestavy budoucího vůdce procházejí pozemními testy. O datu prvního letu amerického Ryderu zatím nejsou žádné spolehlivé informace.
A co ruské vrtulníky?
Ale co domácí výrobci vrtulníků? Dá se říci, že plány zaměstnanců projekční kanceláře Kamov a Mil jsou neméně ambiciózní. V roce 2013 zahájili lídři holdingu Russian Helicopters program PSV s cílem vyvinout slibnývysokorychlostní vrtulník. V rámci tohoto projektu pojmenovali specialisté závodu Mile v roce 2015 byl představen předváděcí model vrtulníku Rachel. Rychlost vrtulníku podle ujištění vývojářů není u tohoto modelu prioritou, ale u dalšího nadějného letounu Mi-1X může dosáhnout 520 km/h.
„Kamovtsy“před téměř deseti lety představil koncept velmi fantastického letounu Ka-90. Podle myšlenky konstruktérů vrtulník, který dosáhl rychlosti 400 km / h pomocí hlavního rotoru, složí lopatky do aerodynamického pouzdra a další zrychlení pokračuje s proudovými motory. Navíc vývojáři nepovažují parametr 700-800 km/h za limit.
