Der amerikanische Flugzeughersteller Sikorsky versucht, eine führende Position in der Flugzeugindustrie zu behaupten, die in direktem Zusammenhang mit der Suche und Umsetzung neuer Lösungen steht. In den letzten Jahren war sie aktiv an Hochgeschwindigkeitshubschraubern mit Koaxialrotor und Schubrotor beteiligt. Ein solches Schema wurde erstmals im Versuchsprojekt X2 implementiert und hat sich gut bewährt. Jetzt hat sie Anwendung in der Entwicklung neuer Maschinen gefunden.
Experimentelles X2
Das X2-Projekt war von Anfang an experimentell. Sein Ziel war es, ein fliegendes Labor zum Testen eines neuen Flugzeuglayouts zu schaffen und zu bauen. In Zukunft könnte die Maschine Quelle neuer Technologien für andere Projekte werden, eine direkte Umsetzung war jedoch nicht geplant.
Das Design des neuen Helikopters wurde Mitte der 2000er Jahre abgeschlossen und konnte 2008 getestet werden. Die Hauptarbeiten wurden von "Sikorsky" unabhängig durchgeführt, während einige der Systeme und Baugruppen von anderen Unternehmen erstellt oder von ihnen gekauft wurden. Insbesondere das Fly-by-Wire-Steuerungssystem wurde von Honeywell entwickelt, die Hauptrotoren wurden von Eagle Aviation Technologies hergestellt und das Heck wurde von Aero Composites hergestellt.
Der stromlinienförmige Rumpf der X2 beherbergte das Cockpit, die notwendige Ausrüstung, das Triebwerk und Getriebe, um die Kraft zwischen den drei Propellern zu verteilen. Im Heckbereich wurde ein Leitwerk mit Steuerflächen vorgesehen.
Der X2 erhielt einen 1800 PS starken LHTEC T800-LHT-801 Turbowellenmotor. Die Kraft wurde an zwei koaxiale Hauptrotoren und an den Heckschieber gegeben, der für die Beschleunigung erforderlich ist. Steuersysteme lieferten die Kontrolle über die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors. Bei Geschwindigkeiten bis 200 Knoten (370 km / h) überstieg die maximal zulässige Drehzahl 440 U/min. Über 200 Knoten wurde der Propeller auf 360 U/min oder weniger verlangsamt, um die optimale Blattgeschwindigkeit beizubehalten.
Das X2-Trägersystem umfasst zwei koaxiale vierblättrige Propeller, die sich in verschiedene Richtungen drehen. Das Design der Blätter verwendet technische Lösungen, die darauf abzielen, ihre Steifigkeit zu erhöhen und das Verwinden unter aerodynamischen Belastungen zu reduzieren. Ähnliche Lösungen sollen bereits bei amerikanischen Hubschrauberprojekten zum Einsatz gekommen sein.
Aufgrund der Notwendigkeit, die Fluggeschwindigkeit zu erhöhen und den Widerstand zu reduzieren, wurde die Propellernabe mit mehreren Verkleidungen verschlossen. Zwei Scheibenverkleidungen bedecken die Wurzeln der Schaufeln. Dazwischen sitzt ein weiterer aerodynamischer Teil und reduziert den Widerstand des vertikalen Teils der Nabe.
Um Höchstgeschwindigkeiten zu erreichen, verwendete der X2-Helikopter einen Heckpropeller, um den erforderlichen Schub zu erzeugen. Aus diesem Grund erzeugen die Rotoren bei Hochgeschwindigkeitsflugbedingungen nur Auftrieb, aber keinen Translationsschub. Dadurch wird die Rotordrehzahl reduziert und die Drehzahl der Blätter bleibt in akzeptablen Grenzen.
Für die Beschleunigung im Horizontalflug war der X2 für einen sechsblättrigen Heckpropeller zuständig. Die Form der Klingen wurde für den Betrieb in den angegebenen Modi optimiert. Der Auslegungsschub eines solchen Propellers entsprach den allgemeinen Anforderungen des Projekts.
Der X2 hatte eine EDSU, die Daten von einer Vielzahl von Sensoren empfangen und auf eingehende Informationen reagieren konnte. Die Automatisierung sollte den Betrieb der Aggregate und das Verhalten der Maschine überwachen sowie die notwendigen Befehle an die Aktoren ausgeben. Aus diesem Grund wurde vorgeschlagen, das sichere Verhalten der Maschine in allen Flugmodi sicherzustellen.
Testergebnisse
Der Erstflug des erfahrenen Sikorsky X2 fand am 27. August 2008 statt und dauerte etwa eine halbe Stunde. Die ersten Testphasen, die den Flug nur auf Kosten des Trägersystems vorsahen, dauerten etwa ein Jahr. Ihr Ergebnis war eine horizontale Fluggeschwindigkeit in der Größenordnung von 250-300 km / h - auf dem Niveau anderer moderner Hubschrauber.
Mitte 2009 begann eine neue Testphase, an der alle verfügbaren Propeller beteiligt waren. Im Mai 2010 erreichten sie eine Geschwindigkeit von 180 Knoten (335 km / h), und nach wenigen Wochen beschleunigte das fliegende Labor auf 225 Knoten (417 km / h). Dieser Flug könnte einen Weltrekord für sich beanspruchen, aber die Ergebnisse wurden nicht nach den FAI-Regeln aufgezeichnet.
Am 15. September desselben Jahres fand ein neuer Rekord statt – der X2 erreichte eine Geschwindigkeit von 250 Knoten (460 km/h). Wenig später wurde die Geschwindigkeit um weitere 20 km/h erhöht. Die Flugtests dauerten bis Juli 2011, aber neue Rekorde wurden nicht mehr aufgestellt. Die Tester flogen in verschiedenen Modi, um Daten über das Verhalten der Ausrüstung zu sammeln.
Nach Abschluss der Tests parkte der erfahrene X2 als unnötig. Es wurde 2016 dem National Aerospace Museum gespendet. Jetzt kann jeder das Auto sehen.
Umsetzung von Entwicklungen
Der Sikorsky X2 war ein rein experimentelles Fahrzeug, das nur zum Testen neuer technischer Lösungen gedacht war. Während seiner Tests wurden die Daten gesammelt, die für die Entwicklung neuer Projekte mit praktisch anwendbarer Technologie erforderlich sind. Ähnliche Arbeiten begannen noch vor dem Ende der X2-Tests.
Im Jahr 2010 startete die US-Armee das Armed Aerial Scout-Programm, das darauf abzielt, einen Hubschrauber zu bauen, der den alternden OH-58D ersetzen soll. Die neue Maschine soll vergleichbare Fracht befördern und bessere Flugeigenschaften aufweisen. Zur Teilnahme am AAC hat Sikorsky einen neuen Hochgeschwindigkeitshubschrauber S-97 Raider entwickelt, der auf allen wichtigen Entwicklungen zum Thema X2 basiert. Der Erstflug einer solchen Maschine fand im Mai 2015 statt, bisher wurden drei Prototypen im Test eingesetzt.
Aus Sicht des allgemeinen Schemas unterscheidet sich die S-97 nicht vom vorherigen Fluglabor. Es hat einen koaxialen Hauptrotor und einen Heckpropeller. Die Propeller werden von einem General Electric YT706 2600 PS Motor angetrieben. Es gibt ein entwickeltes Höhenleitwerk, das den Rotor beim Beschleunigen entlastet. Ein Hubschrauber mit einem Startgewicht von weniger als 5 Tonnen kann bis zu sechs Fallschirmjäger oder vergleichbare Fracht oder Waffen transportieren.
Die Reisegeschwindigkeit des Raiders beträgt 220 Knoten (410 km / h). Das Maximum beträgt 250 Knoten. Bisher sehen die tatsächlichen Ergebnisse jedoch bescheidener aus. Bis heute überschreitet die Geschwindigkeit von Testflügen 190-200 Knoten (nicht mehr als 370 km / h) nicht. Es wird erwartet, dass die S-97 auf absehbare Zeit alle erforderlichen Flugeigenschaften aufweisen wird und damit den AAS-Wettbewerb gewinnen wird.
Später erschien das Hubschrauberprojekt Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. Er soll am Future Vertical Lift-Programm der US-Armee teilnehmen und soll die Nische eines mittleren Mehrzweck-Transporthubschraubers besetzen. Wie der S-97 basiert der SB>1 auf dem experimentellen X-2 und hat das gleiche Design.
Die Defiant hat zwei vierblättrige Rotoren und einen schubenden achtblättrigen Rotor. Das Kraftwerk basiert auf zwei Lycoming T55-Triebwerken. Zukünftig ist geplant, sie durch Motoren mit höheren Eigenschaften zu ersetzen.
Der Erstflug von SB>1 fand am 21. März 2019 statt. Im Rahmen der Tests nimmt die Horizontalfluggeschwindigkeit stetig zu, ist aber noch weit von Rekordwerten entfernt. In Zukunft ist geplant, nach dem Austausch der Motoren die Reisegeschwindigkeit auf 250 Knoten zu erhöhen. Gleichzeitig wird vorgeschlagen, eine hohe Geschwindigkeit mit einem guten Wirkungsgrad zu kombinieren. Auch in puncto Flugreichweite wird die Defiant bestehende Fahrzeuge übertreffen müssen.
Richtung Aussichten
Das experimentelle Projekt Sikorsky X2 kann als eindeutig erfolgreich bezeichnet werden. Die Prototypenmaschine meisterte die Aufgaben. Es ermöglichte die Validierung neuer Lösungen und Technologien und ermöglichte auch die Ansammlung der erforderlichen Datenmenge. All diese Erfahrungen wurden bereits in zwei Projekten genutzt, und in Zukunft könnten neue Helikopter dieser Art auf den Markt kommen.
Die Aussichten für den S-97 Raider und SB>1 Defiant können nur teilweise eingeschätzt werden. Zwei Maschinen werden getestet und zeigen gute technische Ergebnisse. Die Aufgaben zur Erhöhung der Fluggeschwindigkeit werden nach und nach gelöst und die Eigenschaften gehen auf das angegebene Niveau. Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass die beiden vielversprechenden Helikopter tatsächlich die erwarteten Fähigkeiten aufweisen werden.
Die kommerziellen Aussichten der neuen Sikorsky-Maschinen sind jedoch noch zweifelhaft. An den Wettbewerben AAS und FVL nehmen mehrere Flugzeughersteller mit unterschiedlichen Projekten teil. In beiden Fällen besitzt Sikorsky die interessantesten Entwicklungen, aber hohe Leistung und technischer Mut sind möglicherweise nicht ausschlaggebend. In absehbarer Zeit muss das Pentagon den Sieger von zwei Wettbewerben küren und damit den Entwicklungsweg der Heeresfliegerei bestimmen.
Die Zukunft von Sikorskys Projekten steht noch nicht fest, aber die Zwischenergebnisse sehen interessant aus. Ein Versuchsprojekt vor zehn Jahren hat die gestellten Aufgaben erfolgreich gelöst und den Weg für die Entwicklung neuer Muster geebnet. In naher Zukunft müssen sie die notwendigen Kontrollen durchlaufen und um einen Platz in der Truppe kämpfen. Bisher stehen die Chancen von zwei X2-basierten Hubschraubern gut genug.
