Der erste Gedanke beim Treffen mit Kaman K-MAX ist unmöglich!
Der Helikopter verletzt das Raum-Zeit-Kontinuum und die Gesetze der euklidischen Geometrie, wie sonst lässt sich das Bewegungsmuster seiner Rotorblätter erklären? Im Gegensatz zum koaxialen Schema, bei dem die Rotationsebenen der Propeller parallel zueinander liegen, oder dem transversalen Schema, bei dem die Propellernaben einen erheblichen Abstand über die Länge der Blätter hinaus haben, passiert hier etwas Unvorstellbares - die K-MAX-Rotoren kreuzen sich im Weltraum! Noch einen Moment, und sie werden die Propellernaben zertrümmern und sich gegenseitig in Stücke hauen! Aber nein … die Klingen gehen auf wundersame Weise durch die Materie und divergieren zu den Seiten. Der Helikopter setzt seinen Flug sicher fort.
Das obige Schema mit gekreuzten Rotoren wird "Synchropter" genannt. Die geniale Erfindung gehört dem deutschen Ingenieur Anton Flettner, der an der Wende der 30er-40er Jahre mit solchen Maschinen experimentierte (Fl.265 und Fl.282 "Kolibri").
Synchropter ist ein quer verlaufender Doppelrotor-Hubschrauber mit sich kreuzenden Rotoren. Die Schnecken drehen sich gegenläufig, während ihre Drehachsen in einem leichten Winkel zueinander stehen. Die Rotation der Propeller wird durch eine starre mechanische Verbindung synchronisiert, um eine Blattkollision zu verhindern.
Ähnlich wie Hubschrauber mit koaxialer Rotorbauweise (z. B. Hubschrauber des Kamov Design Bureau) haben Synchropter keinen sperrigen Heckausleger und keine Leistungsverluste für den Heckrotorantrieb. Weitere Vorteile gegenüber „klassischen“Einrotor-Helikoptern sind geringere Geräusch- und Vibrationspegel. Weniger Trägheitsmoment – und damit bessere Manövrierfähigkeit.
Gleichzeitig können Sie mit dem Schema mit gekreuzten Rotoren auf die komplexe Rotorsäule verzichten: Ein einfaches und leichtes Getriebe hilft, die Kosten des Synchropters zu senken und erleichtert die Wartung im Vergleich zu Hubschraubern mit koaxialen Propellern.
Der entscheidende Nachteil von Synchroptern ist der geringere Wirkungsgrad der Rotoren im Horizontalflug aufgrund ihrer gegenseitigen Beeinflussung. Außerdem werden die Propellerebenen leicht in verschiedene Richtungen gedreht - der Schub nimmt ab (der Schubvektor pro Cosinus des Winkels). Infolgedessen sind Synchropter in der Geschwindigkeit den nach anderen Schemata gebauten Hubschraubern etwas unterlegen. Ein weiteres unangenehmes Merkmal ist das Auftreten eines Längsmoments und Probleme beim Auswuchten des Drehflüglers. Zur Steuerung des Helikopters werden Servoklappen an den Rotorblättern verwendet.
Das spezifische Layout ist eine Art "Visitenkarte" von Kaman Aircraft. Das kleine Hubschrauberunternehmen besetzt traditionell enge Nischen im zivilen Markt für Spezialhubschrauber und stellt Spezialfahrzeuge für militärische Kunden her. Das Volumen der Serienproduktion ist auf einige Dutzend (bestenfalls Hunderte) von Exemplaren beschränkt. Zu den bekanntesten Werken - Kaman (leichter U-Boot- / Mehrzweckhubschrauber SH-2 "Sea Sprite", der in den 60er und 70er Jahren mit allen Kreuzern und Fregatten der US Navy ausgestattet war.).
Neben der SeaSprite, die nach dem üblichen Einrotor-Design mit Heckrotor gebaut wurde, war Kaman Aircraft sehr erfolgreich in der Entwicklung von Hubschraubern mit Kreuzrotor. Gründer Charles Kaman baute 1945 seinen ersten K-125-Synchropter, aber das erste kommerziell erfolgreiche Modell erschien zwei Jahre später. Such- und Rettungs- und Feuersynchropter Kaman HH-43 Huski wurde im Auftrag der US Air Force in Serie gebaut und in andere Länder der Welt exportiert.
Ein halbes Jahrhundert nach dem Erfolg der Husky beschloss Kaman Aircraft, wieder Hubschrauber mit Kreuzrotor zu entwickeln. 1991 hob der Prototyp des K-MAX-Flugkrans, der für den Transport von Gütern auf einer Außenschlinge entwickelt wurde, in die Luft ab.
Laut den Spezialisten von Kaman Aircraft sind Synchropter am effektivsten bei Operationen im Zusammenhang mit dem vertikalen Heben einer Last, weil zwei Rotoren erzeugen einen großen Auftrieb, und die Anordnung sorgt für eine Konzentration des Auftriebs im Schwerpunkt des Helikopters. Das Design ermöglicht es Ihnen, eine "keilförmige" Silhouette zu schaffen, die die Sicht auf die untere Halbkugel von der Kabine aus verbessert - wenn Sie den Zustand der Last auf der Außenschlinge überprüfen und den Ort mit hoher Präzision auswählen müssen zum Abladen oder Abholen.
Eine wichtige Bedingung ist das Fehlen eines Heckrotors: Unter Bedingungen, in denen fliegende Krane normalerweise arbeiten (Baustellen, Holzfällerstandorte), besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer versehentlichen "Begegnung" mit Stromleitungen, Ästen und nahe gelegenen Gebäuden. In dieser Hinsicht ist der Synchroopter deutlich sicherer als herkömmliche Helikopter.
Die Geschwindigkeit (die zulässige Höchstgeschwindigkeit des K-MAX beträgt nur 185 km / h) spielt für die Eigenschaften von fliegenden Kranichen, die normalerweise über kurze Distanzen fliegen, keine große Rolle.
Der K-MAX-Hubschrauber wurde im Hinblick auf die Interessen von Holz- und Holzbetrieben entwickelt: ein kleiner, äußerst zuverlässiger Flugkran zum Verschieben von Holzstämmen. Vorbereitet für kaltes Klima und begrenzte Feldpflege. Verbesserte Sicht, verstärktes Dreirad-Chassis, Verzicht auf komplexe und kapriziöse Ausrüstung.
Die Arbeit an Holzeinschlagplätzen, an schwer zugänglichen Hängen und auf Baustellen stellt eine erhebliche Gefahr für Leben und Gesundheit des Piloten dar. Sicherheitsmaßnahmen stehen im Vordergrund: Der K-MAX-Helikopter ist serienmäßig mit einem Simula-Stoßdämpfungssitz mit 5-Punkt-Sicherheitsgurt ausgestattet, der bei einem Aufprall mit einer Überlastung von bis zu 20 g das Leben des Piloten retten kann.
Bemerkenswert ist, dass von 38 gebauten Exemplaren des Kaman K-MAX zwölf Autos durch verschiedene Unfälle und Notsituationen verloren gegangen sind. Dennoch werden die restlichen Helikopter weiterhin aktiv von Holz- und Bauunternehmen in den USA, Deutschland, der Schweiz, Kolumbien und Neuseeland betrieben.
… Er war ein toller Kerl und arbeitete gewissenhaft. Aber ein ruhiges, friedliches Leben hat nicht funktioniert - das Pentagon interessierte sich für einen hart arbeitenden Hubschrauber.
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Wie K-MAX den Riemen eines Soldaten zog
In modernen lokalen Kriegen fällt der Hauptteil der Flugeinsätze auf den Transport verschiedener Ladungen in der Konfliktzone. Besonders beansprucht werden die Hubschrauberpiloten, auf deren Schultern der Nachschub von Tausenden von Armeen liegt, die an separaten Kontrollpunkten über ein riesiges Territorium verteilt sind, oft in schwierigem Gelände, umgeben von einer feindlichen Bevölkerung.
Dies ist zweifellos Afghanistan. Erstmals hatte die Luftwaffe der 40. Armee mit ähnlichen Schwierigkeiten zu kämpfen: Helikopterpiloten mussten im Winter Wunder an Ausdauer beweisen und ein 100.000 Mann starkes Militärkontingent mit allem versorgen, was es brauchte – von Lebensmitteln, Munition und Kerosin über Zelte bis hin zu warmem Kleidung, Bücher und andere spezifische Fracht.
Das wissen auch die Yankees, die seit vielen Jahren in den Bergschluchten von Afgan einen vergeblichen Kampf gegen al-Qaida-Terroristen führen. Das Angebot an Soldaten wächst ständig. Der Güterverkehr nimmt zu.
Auf diesem und beschloss, die Firma Kaman zu spielen, die dem Militär eine unerwartete Lösung für das Problem bot - ein unbemanntes Fahrzeug, das in der Lage ist, automatisch Waren in die Konfliktzone zu liefern.
In der aktuellen Situation scheint ein solcher Transport eine berechtigte Entscheidung zu sein: Bei solch banalen und einfachen Missionen, die täglich über feindliches Territorium fliegen, muss kein Mensch sein Leben riskieren. Von Punkt A (Flugplatz Bagram) nach Punkt B (einem abgelegenen Kontrollpunkt in der Nähe von Jalalabad) zu fliegen und Fracht vorsichtig auf einem felsigen Plateau zu entladen - eine solche Mission erfordert keine fortgeschrittenen Supercomputer, besondere Pilotenfähigkeiten oder komplexe technische Lösungen. Der gesamte Flug erfolgt nach den Daten des GPS-Systems, Signalen von Funkbaken und ggf. unter der Fernsteuerung des Betreibers.
Der erste Prototyp des unbemannten Transporthubschraubers K-MAX Unmanned Multi-Mission Helicopter, der in Zusammenarbeit mit der Lokheed Martin Corporation entwickelt wurde, wurde 2008 dem Militär vorgestellt. Eine aktualisierte Version erschien 2010.
Im selben Jahr erhielt Kaman einen Zuschuss von 46 Millionen US-Dollar für den Bau von zwei Transportdrohnen, um die Fähigkeiten des Systems in der Praxis zu demonstrieren. Das Projekt wurde vom Naval Aviation Systems Command (NAVAIR) betreut. Bis Ende 2011 kamen beide bestellten Hubschrauber, die die entsprechende Lackierung der Marine Corps Aviation erhalten hatten, in den afghanischen Bergen an und begannen mit Testflügen.
Der erste Transporteinsatz unter kampfnahen Bedingungen fand am 17. Dezember 2011 statt. Die Drohne lieferte 1,5 Tonnen Nahrung auf einer externen Schlinge zum abgelegenen Combat Outpost Payne-Stützpunkt.
Den Marines gefiel die Idee - Drohnen wurden regelmäßig auf Missionen geschickt. Bis Februar 2013 haben beide K-MAX 600 Einsätze über die afghanischen Berge geflogen, dabei über 700 Stunden in der Luft verbracht und in dieser Zeit rund 900 Tonnen verschiedener Fracht transportiert. Während dieser Zeit erhielt Kaman einen Preis des Magazins Popular Science, und die unbemannte Version des K-MAX-Hubschraubers lernte, im Dunkeln zu fliegen und Waren mit einer Genauigkeit von 3 Metern zu liefern.
Am 18. März 2013 verlängerte das Kommando des ILC das Projekt auf unbestimmte Zeit mit der Formulierung „bis Sonderaufträge eingehen“. Für den Kauf neuer Drohnen ist kein Geld da, aber auf Transport-UAVs will niemand verzichten.
Am 5. Juni 2013 kam es jedoch zu einer Belästigung. Bei einem der Transporteinsätze bei Annäherung an den "Punkt" stürzte die Drohne zu Boden und beschädigte den Rumpf schwer. Die Untersuchung ergab, dass dies kein Fehler des Betreibers war - das UAV befand sich zu diesem Zeitpunkt im autonomen Modus und folgte der programmierten Route. Die Kommission fand keine Spuren von feindlichem Feuer oder Fehlfunktionen im "mechanischen" Teil und Motor des Hubschraubers. Die Version mit dem Erscheinen von Stationen für die elektronische Kriegsführung ähnlich der russischen Avtobaza unter den afghanischen Basmachi muss nicht ernsthaft in Betracht gezogen werden. Anscheinend lag der Fehler im Programm oder ein falsches Signal von einem der Sensoren des UAV.
Im September wurde der abgestürzte K-MAX zur Reparatur in die USA geschickt, die zweite Drohne führte weiterhin Aufgaben im Zusammenhang mit dem Warentransport über Afghanistan aus.
Die Episode mit dem UAV-Absturz hat das Interesse an der unbemannten Version des fliegenden Krans nicht geschmälert: Kaman präsentierte ihre Idee erfolgreich auf der Paris Air Show und erhielt herzliche Kritiken von zukünftigen ausländischen Kunden.
Die neue Version des UAV erhielt die Fähigkeit, Fracht automatisch zu erfassen (ein spezielles Modul am Containerrumpf ist erforderlich, das das Funksignal des UAVs liefert) und die Fähigkeit des Gruppenflugs in derselben Formation mit anderen unbemannten und bemannten Fahrzeugen. Nennnutzlast - 5.000 Pfund Fracht (2.270 kg) pro Fahrt.
Es gibt Grund zu der Annahme, dass der Bedarf an solchen Maschinen nicht nur auf dem Schlachtfeld, sondern auch in den Zonen von von Menschen verursachten Katastrophen entstehen könnte - es genügt, sich an das Risiko zu erinnern, dem die Liquidatoren des Unfalls von Tschernobyl ausgesetzt waren, die zum Absturz gezwungen wurden Sandsäcke von Hubschraubern in den Krater des zerstörten vierten Triebwerks.
Angesichts der unbestrittenen Nützlichkeit eines solchen Systems erwarten Kaman und Lokheed Martin in naher Zukunft einen Auftrag von der ILC Aviation über die Lieferung von mindestens 16 Serien-UAVs dieses Typs.
Ein heiliger Ort ist nie leer. Den Geruch der Ankunft riechend, hielt eine Boeing mit ihrer Version eines Transport-UAVs auf Basis des leichten Armeehubschraubers Little Bird am Tatort an.
Vergleichstests der Drohnen Kaman K-MAX und Boeing H-6U Little Bird begannen im Februar 2014 auf der Militärbasis Quantico in Virginia.
