Der Tiltrotor CV / MV-22B wurde 2007 vom US Marine Corps übernommen. Dies ist das einzige heute im Einsatz befindliche Flugzeug, das vertikal startet und landet und eine hohe horizontale Fluggeschwindigkeit hat.
Hubschrauber haben seit ihrer Einführung in die französische Armee und Luftwaffe während des Krieges mit Algerien 1954-1962 dem Konzept der Militäroperationen eine neue Dimension verliehen
Der Einsatz von Hubschraubern zur Unterstützung von vertikalen Manövern ermöglicht es, Kampfeinheiten unabhängig von geografischen Hindernissen dorthin zu bringen, wo der Gegner am wenigsten erwarten kann. Dies eröffnet neue Möglichkeiten der Kriegsführung. Seit dem Algerienkonflikt haben technologische Fortschritte und kontinuierliche Verbesserungen im Design des Hubschraubers seine Fähigkeiten, insbesondere Nutzlast und Auftrieb, erhöht. Höchstgeschwindigkeit und Reichweite moderner mittlerer und schwerer Mehrzweckhubschrauber sind jedoch höchstwahrscheinlich an ihre Obergrenzen gestoßen.
Boeings neuestes Modell F der CH-47 Chinook-Familie von Mehrzweck-Transporthubschraubern beispielsweise hat eine Höchstgeschwindigkeit von 315 km / h und eine Reichweite von 370 km. Auf die CH-47F folgt der russische Hubschrauber Mi-35M mit einer Höchstgeschwindigkeit von 310 km/h und einer Reichweite von 460 km. Der mittlere Hubschrauber AW-101 von AgustaWestland / Finmeccanica hat eine Höchstgeschwindigkeit von 309 km / h, während der mittlere Hubschrauber der neuen Generation AW-139M desselben Unternehmens eine Höchstgeschwindigkeit von 306 km / h hat. Wie Sie dieser Liste der Höchstgeschwindigkeiten entnehmen können, erreichen nicht alle modernen Helikopter eine Höchstgeschwindigkeit von knapp über 300 km/h.
Die Reisegeschwindigkeit ist wichtig, da sie die "Wende" des Flugzeugs bei der Durchführung eines Kampfeinsatzes beeinflusst. Je schneller der Helikopter fliegt, desto eher erreicht er sein Ziel und desto früher kann er zurückkehren, um zusätzliche Kräfte und Nachschub aufzunehmen und zu liefern. Ein schneller Aufbau von Bodentruppen ist für den Erfolg eines Luftangriffs unerlässlich. Somit ist die Fähigkeit eines Flugzeugs, über einen bestimmten Zeitraum mehr Abflüge zu fliegen, äußerst nützlich. Das Fliegen mit hoher Geschwindigkeit erhöht auch die Überlebensfähigkeit, indem die Zeit verkürzt wird, in der das Flugzeug feindlichen Beobachtern und Kanonieren am Boden ausgesetzt ist.
Eine erhöhte Reichweite ist ebenfalls wünschenswert, obwohl dies hauptsächlich mit der Kraftstoffverfügbarkeit zusammenhängt. Besonderes Augenmerk wurde in der Vergangenheit auf die Erhöhung der Reichweite gelegt, die in direktem Zusammenhang mit dem Fassungsvermögen der Kraftstofftanks steht. Mittlere und schwere Helikopter wie der Mi-26 mit 800 km Reichweite und der Sikorsky CH-53E mit 999 km Reichweite benötigen genau diese Reichweite, um mehrere Einsätze ohne Nachtanken durchzuführen. Betankungsstäbe, die an Flugzeugen wie dem Hubschrauber CH-53E oder dem Spezialhubschrauber MH-60G / U Blackhawk montiert sind, ermöglichen derweil die Durchführung von Langstreckenmissionen tief hinter den feindlichen Linien. Reichweite und Reisegeschwindigkeit sind jedoch aus Sicht der praktischen Betriebsbedeutung eng miteinander verbunden. Obwohl das Flugzeug eine Reichweite haben kann, die Hunderte von Seemeilen ermöglicht, den Landeplatz zu erreichen, ist es notwendig, den Rückflug und die dafür aufgewendete Zeit zu berücksichtigen, da dies zu einer Verlängerung der Zeit der Landekräfte führen kann aufbauen. In diesem Fall kann es aufgrund der erhöhten Flugzeit Aufgaben wie "Rundreise" nicht schnell ausführen. Das heißt, um die große Reichweite am effektivsten zu nutzen, muss das Flugzeug wieder schneller fliegen.
Schwenkschrauben
Trotz anfänglicher Schwierigkeiten und Kritik von Skeptikern veränderte der Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey Tiltrotor, der 1981 im Rahmen des Verbundprojekts Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX) ins Leben gerufen wurde, das Konzept des Vertikalhubbetriebes Fahrzeuge. Dieser Tiltrotor wurde 2007 erstmals vom US Marine Corps und 2009 von den US Air Force Special Forces eingesetzt und wird derzeit nicht nur im Kampfeinsatz (Interventionen im Irak und in Afghanistan), sondern auch bei humanitären und Katastrophenhilfeeinsätzen, wie er Hilfe leistete, eingesetzt nach Taifun Haiyart, der 2013 Teile der Philippinen verwüstete. Insbesondere die Marines sahen im MV-22B Tiltrotor eine Lösung für das Problem, Truppen von Schiffen weit hinter dem Horizont zu transportieren. Diese Mission wurde zuvor von einem schweren Transporthubschrauber CH-46E Sea Knight durchgeführt, aber die Flugzeit war inakzeptabel. Dieser Hubschrauber brauchte ziemlich lange, um das erforderliche Kontingent an Landekräften aufzubauen, während er mehrere Einsätze machte, blieb die begrenzte Anzahl von Truppen verwundbar.
Die einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten des Tiltrotors MV-22B zielen darauf ab, solche Probleme zu lösen. Es kann senkrecht von amphibischen Angriffsschiffen abheben, aber beim Umschalten in den Horizontalflug und Herunterdrehen der Motoren kann es mit einer Geschwindigkeit von 500 km / h fliegen. Dies ist mehr als die doppelte Geschwindigkeit des CH-46E, was mehr als die Hälfte der Flugzeit zur gleichen Landezone bedeutet. Plus eine lange Flugreichweite von 722 km und eine höhere Nutzlast im Cockpit von 9070 kg und an einer Federung von 6800 kg erhöhen die Effizienz zusätzlich. Die praktischen Erfahrungen mit der MV-22B haben das Interesse an Tiltrotoren als Flugzeugtyp gesteigert und die Aussichten für die nächste Generation von Tiltrotoren verbessert. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass der CV / MV-22B tatsächlich Technologien, Materialien und Prozesse für die Entwicklung und Herstellung der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts verwendet, die sich in den letzten drei Jahrzehnten ohne Zweifel erheblich weiterentwickelt haben.
Bell-Boeing baut auf der CV / MV-22B-Erfahrung bei der Entwicklung des vielversprechenden Tiltrotor-Flugzeugs V-280 Valor auf und verwendet die neuesten Technologien, Materialien und Herstellungsverfahren, um ein fortschrittlicheres Tiltrotor-Flugzeug zu schaffen.
Für den Hubschrauber Sikorsky S-97 wurde ein Schema mit zwei gegenläufigen Hauptrotoren und einem Heckschieberrotor verwendet. Dies ermöglichte nicht nur hohe Geschwindigkeiten, sondern auch die Möglichkeit, seitwärts und sogar zurück zu fliegen.
Vielversprechende Entwicklungen
Wie bereits erwähnt, arbeitet die Luftfahrtindustrie daran, die Höchstgeschwindigkeit für Hubschrauber zu überwinden. Das Problem der zunehmenden Geschwindigkeit hängt zum Teil mit dem Element zusammen, das es dem Hubschrauber ermöglicht, vertikal zu fliegen - den oberen Rotoren. Die zu lösenden Probleme betrafen den aerodynamischen Widerstand der Propeller und des Gehäuses, die Vermeidung von Luftaustritt aus den Blättern, den umgekehrten Luftstrom und die Luftkompressibilität. Eine Diskussion der technischen Feinheiten dieser Probleme könnte mehrere Seiten dauern, aber eines ist klar - sie müssen auf die eine oder andere Weise gelöst werden, um die Dynamik des Helikopterfluges zu verändern. Designer versuchen, diese Probleme zu lösen, indem sie in verschiedene Richtungen gehen und dort nach Antworten "tasten".
Bell Helicopter hat beispielsweise das bewährte CV / MV-22B-Rotationspropeller-Konzept für sein Tiltrotor-Projekt V280 Valor adaptiert. Steve Matia, Director of Business Development for Advanced Rotary Propeller Systems: "Das Design und die Herstellung des V-280 basieren auf den Erfahrungen, die mit dem CV / MV-22B Tiltrotor gesammelt und getestet wurden, während die fortschrittlichste Konstruktion und Entwicklung angewendet wurde Technologien." Wie er erklärte, ist eine der interessantesten Lösungen in der V-280-Gondel implementiert. Der Tiltrotor CV / MV-22B dreht die gesamte Gondel. Bei der neuen V-280 drehen sich nur Propeller und Getriebe, während Gondel und Motor stehen bleiben. Dies ermöglicht eine sichere Landung und Ausschiffung, da das Triebwerksgehäuse die Landung nicht stört, und reduziert auch den Wartungsaufwand. Der für verschiedene Aufgaben konzipierte Tiltrotor V-280 ist kleiner als der Tiltrotor CV / MV-22B. Es wird eine Reisegeschwindigkeit von 520 km / h, eine Kampfreichweite von über 930 km haben, in einer Höhe von 1828 Metern schweben und bei einer Temperatur von 32 Grad Celsius mit voller Kampflast fliegen können, während es die bestehenden übertrifft Hubschrauber in der Manövrierfähigkeit. Zusammen mit Lockheed-Martin bietet Bell den Tiltrotor V-280 für das Helikopterprogramm FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration) an. Die Unternehmen haben den Erstflug ihres V-280-Tiltrotors für August 2017 geplant.
Dank des Einsatzes eines Pusher-Heckrotors und Twin-Beam-Heckflossen ist der S-97 bereits spürbar leiser als herkömmliche Helikopter. Wenn keine hohe Geschwindigkeit, aber schlechte Sicht erforderlich ist, macht der Schubpropeller es fast geräuschlos
Der vielversprechende X3-Hubschrauber von Airbus Helicopters hat kurze Flügel, die bei Geschwindigkeiten von über 80 Knoten Auftrieb erzeugen, und zwei Turboprop-Triebwerke für den Vorwärtsflug. Piloten sprechen positiv über die Manövrierfähigkeit der Flugzeuge von Airbus Helicopter
X2
Inzwischen haben sich Sikorsky und Boeing im Rahmen des FVL JMR-TD-Programms zusammengetan, um den Hubschrauber SB-1 Defiant anzubieten. Sie schlagen vor, das Projekt Sikorsky X2 mit gegenläufigen Koaxialpropellern und einem Schubpropeller als Basis für ein neues Flugzeug mit einem Gewicht von maximal 13636 kg zu nehmen. Dieser Ansatz von Sikorsky-Boeing hat Vorteile, denn der 2.720 kg schwere X2 Technology Demonstrator flog 2010 mehrere Testflüge, bei denen er eine Rekordgeschwindigkeit von 463 km/h erreichte. Im Jahr 2015 präsentierte Sikorsky seinen Prototyp des S-97 Raider, einen leichten taktischen Mehrzweckhubschrauber mit einem Gewicht von etwa 5000 kg.
Hubschrauberprojekt Sikorsky und Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, VP of Innovation Projects bei Sikorsky, der das Projekt leitet: „Mit einem koaxialen Helikopter weiter und schneller zu fliegen, ist definitiv eine wichtige Voraussetzung. Mit unserem S-97-Projekt möchten wir jedoch die Drehflügler der nächsten Generation präsentieren, die herkömmliche Hubschrauber in allen Leistungsparametern übertreffen können, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten und im Schwebeflug. Das Geheimnis der X2 koaxial ist, dass die gegenläufigen Hauptpropeller für Auftrieb und Vorwärtsflug ohne Heckrotor sorgen. Oberhalb von 150 Knoten (277,8 km/h) wird der Schub durch den Schubpropeller bereitgestellt, sodass die Hauptpropeller das tun, was sie am besten können – für Auftrieb sorgen. Van Buyten spekulierte weiter, dass die Flugzeuge S-97 und SB-1 "die Art und Weise, wie Militärpiloten heute in Hubschraubern fliegen und kämpfen, radikal verändern werden". Bis das Team von Sikorsky und Boeing 2017 ihren SB-1 in die Luft bringt, wird Sikorsky seinen dritten experimentellen X2 in weniger als 10 Jahren haben, was die inhärente Skalierbarkeit des Projekts auf die Größe des mittleren UH-Mehrzweckhubschraubers endgültig bestätigen könnte. -60 Schwarzer Falke.
Sikorskys X2-Projekt
Ziel des FVL JMR-TD-Programms ist die Entwicklung und der Einsatz eines Flugzeugs mit deutlich verbesserter Leistung und Fähigkeiten, das in der Lage ist, eine Vielzahl von Aufgaben zu erfüllen, die von Aufklärung und Angriff bis hin zum Transport von Truppen und Fracht reichen.
Hybridprojekte
Airbus Helicopters (ehemals Eurocopter) verfolgt einen hybriden Ansatz bei der Entwicklung zukunftssicherer Hubschrauber und verwendet einige der wesentlichen Elemente traditioneller Flugzeuge, wie zum Beispiel kurze rechteckige Flügel. Eine solche Lösung ermöglichte eine deutliche Steigerung der Fluggeschwindigkeiten, was 2012 durch einen Testflug des X3-Technologie-Demonstrators demonstriert wurde, der eine Geschwindigkeit von 255 Knoten (472 km / h) (über dem X2-Geschwindigkeitsrekord) erreichte. Das X3-Projekt kombiniert einen oberen Rotor zum Heben und Schweben und kurze Flügel mit darauf montierten Turboprop-Triebwerken, die Schub für die Vorwärtsbewegung liefern (weshalb hier der Begriff "Hybrid" verwendet wird). Es hat keinen Heckrotor, sondern ein Höhenleitwerk mit Seitenleitwerken an jedem Ende. Beim Vorwärtsfliegen mit Geschwindigkeiten von über 80 Knoten (148 km / h) beginnen die Flügel zusätzlichen Auftrieb zu erzeugen und liefern bei hoher Geschwindigkeit fast den gesamten Auftrieb für dieses Flugzeug.
Airbus hat seine Pläne für ein neues Militärflugzeug mit dem Ansatz des X3-Projekts noch nicht bekannt gegeben. Ein Unternehmenssprecher schlug jedoch vor, dass viele der aktuellen Hubschrauber diese Designlösungen enthalten könnten. Da das X3-Projekt auf dem tief modernisierten Rumpf des leichten Universalhubschraubers AS-365N3 Dauphin von Airbus Helicopters basiert, scheint dies durchaus möglich. Der X3 wurde dem US-Militär gezeigt, schaffte es jedoch letztendlich nicht in das JMR-TD-Programm der FVL. Airbus hat seine Absicht bekundet, sich auf Such- und Rettungseinsätze zu konzentrieren und arbeitet weiterhin an einem Flugzeug auf Basis des X3-Projekts, das 2019 starten könnte.
RACHEL
Russian Helicopters gab 2009 bekannt, einen vielversprechenden aerodynamischen Hochgeschwindigkeitshubschrauber mit Einziehfahrwerk und einer patentierten Implementierung des SLES-Systems (Stall Local Elimination System) im Hauptrotordesign zu entwickeln. Der Mi-X1 soll nach Unternehmensangaben eine Reisegeschwindigkeit von 475 km/h und eine Höchstgeschwindigkeit von bis zu 520 km/h erreichen. Im August 2015 wurde auf der Flugschau MAKS in Moskau die V. I. Mil zeigte eine Demonstration des als Hochgeschwindigkeitshubschrauber beworbenen RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter). Der Helikopter kann bis zu 24 Passagiere oder 2,5 Tonnen Fracht an Bord nehmen und mit einer Höchstgeschwindigkeit von 500 km/h bis zu einer maximalen Entfernung von 900 km transportieren. Die Holding sagte, dass Testflüge im Dezember und die Massenproduktion im Jahr 2022 beginnen werden. Im Dezember 2015 wurde eine tief modernisierte Mi-24K mit neuen gebogenen Rotorblättern der Öffentlichkeit präsentiert. Ziel dieser Entwicklung ist es, den Luftwiderstand zu reduzieren, die Stabilität und Geschwindigkeit des Helikopterfluges zu erhöhen. Das Unternehmen erwartet, dass die Höchstgeschwindigkeit des Versuchsflugzeugs von 333 km/h auf 400 km/h steigen wird. Wenn es möglich ist, ein anderes Flugzeug mit gebogenen Blättern umzurüsten, erhöht dies die Geschwindigkeit nach Angaben des Unternehmens um 30 Prozent.
Russisches Projekt eines vielversprechenden Hochgeschwindigkeitshubschraubers RACHEL
X-PLANE
Ein kleines amerikanisches Unternehmen AMV entwickelt ein eigenes Projekt für ein Hochgeschwindigkeits-Senkrechtstartschiff mit Propellern an seinen kurzen Flügeln. Prototypen deuten deutlich auf eine Kombination aus einem VTOL-Fahrzeug (Vertical Take-Off and Landing) und einem Hochgeschwindigkeitshubschrauber hin. AMV hat seine X-PLANE-Demo gestartet und erwartet, dass sein AMV-211 eine Höchstgeschwindigkeit von 483 km/h, eine Reisegeschwindigkeit von 402 km/h und eine Reichweite von 1110 km erreicht. Obwohl das Unternehmen seinen Vorschlag für das FVL JMR-TD-Programm vorgelegt hat, wurde sein Projekt nicht ausgewählt, und das X-PLANE-Projekt wurde nicht gestoppt und seine Entwicklung geht weiter.
Das X-PLANE-Konzept von AMV
Kontrollierte Traktion
Ein weiterer Kandidat in der Hochgeschwindigkeits-Helikopterindustrie verwendet das patentierte Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP)-Design von Piasecki Aircraft in Kombination mit Hauptflügeln. Ein experimenteller zweimotoriger vierblättriger X-49 Speed Hawk hob 2007 erstmals ab und erreichte eine Geschwindigkeit von 268 km/h. Dieses Modell basierte auf dem Rumpf des auf Deck basierenden U-Boot-Abwehrhubschraubers Sikorsky SH-60F Seahawk. Die Arbeiten wurden ursprünglich von der US Navy und dann von der US Army finanziert, um Möglichkeiten aufzuzeigen, die Geschwindigkeit bestehender Hubschrauber auf 360 km/h zu erhöhen. Dieses Projekt wurde nicht für das FVL JMR-TD-Programm ausgewählt.
Piasecki Aircraft Projekt basierend auf Sikorsky SH-60F Seahawk Deck Anti-U-Boot-Hubschrauber
Der SB-1 ist eine Weiterentwicklung des Sikorsky S-97-Projekts und ein weiterer Kandidat für das FVL JMR-TD-Programm, das den Bedarf an einem mittleren Mehrzweckhubschrauber decken soll.
Vernunft siegt
Die Streitkräfte mehrerer Länder, darunter die Streitkräfte der Vereinigten Staaten und der NATO, werden im kommenden Jahrzehnt mit dem Problem der Alterung ihrer Hubschrauberflotten konfrontiert sein. Viele der heutigen Helikopter wurden in den 1980er Jahren in Dienst gestellt und ihre Lebensdauer nähert sich bereits 30 Jahren. Die Kampfhubschrauber McDonnell Douglas / Boeing AH-64 Apache beispielsweise begannen 1986 mit der Versorgung der Truppen und weisen trotz einiger Verbesserungen im Wesentlichen die gleichen Flugeigenschaften auf. Noch älter ist die UH-60-Familie, die ersten Hubschrauber wurden 1974 ausgeliefert. Die neuesten UH-60M-Hubschrauber verfügen über Fly-by-Wire-Steuerungssysteme, eine gemeinsame Architektur, einen neuen leistungsstarken und zuverlässigen Motor, aber die Geschwindigkeit bleibt gleich. Die erste Aufgabe des FVL JMR-TD-Programms wird höchstwahrscheinlich der Ersatz der Hubschrauber der UH-60-Serie sein, was die Ähnlichkeit der dafür angebotenen Kabinendesigns erklärt.
Militärische Betreiber versuchen daher unweigerlich, ihre Flugzeuge zu ersetzen. Und hier stehen sie vor der Frage, ob sie die bewährten Designs beibehalten, wenn auch unter Einbeziehung von digitaler Elektronik und Avionik, Fly-by-Wire-Systemen und Verbundwerkstoffen, oder sich auf Projekte zubewegen, die eine neue Chance bieten. Die zweite Frage ist die Möglichkeit, ein universelles Schiff zu entwickeln, das eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen könnte. Das US-Militär wollte zunächst maximal drei Flugzeuge, um alle seine beabsichtigten Missionen zu erfüllen. Diese Idee hat sich mehrfach geändert und man hat sich bisher auf drei Projekte festgelegt: den Light Scout Light Helikopter (Betrieb seit 2030), den Medium-Light Medium, den Universal-/Angriffshubschrauber mit Betriebsaufnahme seit 2028 und schließlich den Schwerguttransport mit Betriebsaufnahme ab 2035. Zudem rechnet die US-Armee mit der Umsetzung des Projekts „Ultra“, das 2025 in Betrieb gehen soll. Es handelt sich um ein neues vertikal startendes Frachtfahrzeug mit ähnlichen Eigenschaften wie Transportflugzeuge mit Turboprop-Triebwerken wie die Lockheed Martin C-130J oder Airbus A400M. Doch nach den Ergebnissen eines Briefings des stellvertretenden Direktors des Department of Ground Combat and Tactical Combat Systems Jose Gonzales, das im Januar 2016 im US-Verteidigungsministerium stattfand, scheint sich wieder alles zu ändern. Eine Kategorisierung wird basierend auf den benötigten Fähigkeiten und nicht auf dem Gewicht vorgeschlagen. Diese neuen Kategorien wurden noch nicht bekannt gegeben.
Auch ohne die Ultra-Option hat dieses Konzept neuer Flugzeuge nicht nur technische Probleme, sondern kann auch die aktuelle Position der US Air Force beeinflussen – mit ihrem Ehrgeiz und ihren Fristen. Wahrscheinlich sind einige Projekte aus operativer Sicht bei verschiedenen Aufgaben anderen vorzuziehen. Die Hauptfrage bleibt die verhältnismäßige Finanzierung eines solchen Programms und wie es sich auf andere Modernisierungsprojekte der Armee auswirken kann.
Fliege vorwärts
Die Betriebserfahrung des CV / MV-22B Tiltrotors zeigt die Vorteile dieses Flugzeugs und zeigt neue Wege auf, seine einzigartigen Fähigkeiten zu nutzen. Aufgrund dieser Erfahrungen hat das amerikanische Kommando der Special Operations Forces USSOCOM bereits Interesse bekundet, die Anzahl der CV / MV-22B Tiltrotoren über den ursprünglichen Bedarf hinaus zu erhöhen. Ausreichende Erfahrungen mit dem X3-Projekt im Rahmen des JMR-TD-Programms der FVL zeigen die Realität der Erzielung hoher Geschwindigkeit, erhöhter Manövrierfähigkeit und größerer Flugreichweite. Derzeit geht es darum, die Rentabilität, Erweiterbarkeit und Anpassungsfähigkeit von Hochgeschwindigkeitshubschraubern sowie deren Kosten zu bestimmen, die es ihnen ermöglichen, die gesamte Palette von Kampfeinsätzen durchzuführen. Hochgeschwindigkeitshubschrauber sind am Horizont, aber wie bald und in welcher Form ist noch unbekannt.
