Посмотрите, как идут дела с 360 Invictus, кандидатом на роль следующего армейского вооруженного разведчика. Вот как это работает.
The 360 Invictus. Звонок
Традиционный самолет получает подъемную силу, необходимую ему, чтобы оставаться в воздухе, благодаря своим крыльям. Вертолет, тем временем, имеет большие вращающиеся лопасти наверху, которые обеспечивают подъемную силу, что позволяет ему делать фантастические вещи, например парить над океаном и спасать кого-то в море.
Но элегантный новый прототип от Bell частично объединяет эти концепции воедино, давая своему новому военному вертолету съемное крыло, которое может помочь ему развивать высокую скорость от 180 до 200 узлов (207-230 миль в час).
Самолет Bell под названием 360 Invictus является кандидатом на роль следующего вооруженного разведывательного вертолета армии США. Он напрямую конкурирует с самолетом Sikorsky под названием Raider X. Оба прототипа конкурентов являются частью армейской программы под названием FARA, что означает Future Attack Reconnaissance Aircraft..
Bells говорит, что их прототип готов более чем на 90 процентов. Конструкция имеет тандемную конструкцию, поэтому пилоты могут управлять им как с переднего, так и с заднего сиденья. «Он очень узкий», - говорит Крис Гелер, директор программы 360 Invictus в Bell. Это, а также убирающееся шасси и убирающиеся пилоны вооружения, помогают уменьшить лобовое сопротивление вертолета.
Вот что нужно знать о том, как работает этот самолет.
Воодушевление
С каждой стороны узкого корпуса вертолета торчат крылья. По словам Гелера, это крыло имеет длину от 7,5 до 8 футов с каждой стороны.
У типичного вертолета нет такого крыла. Но есть причина, по которой Bell решила включить его в свой дизайн, а именно потому, что армия хотела бы, чтобы эта птица могла летать быстро, со скоростью севернее 160 узлов (184 мили в час) или около того. Когда вертолет пытается лететь очень быстро, возникает проблема, называемая сваливанием лопастей. По мере того, как вихревая птица летит вперед по воздуху, а роторы наверху вращаются по кругу, в любой момент времени одна из лопастей ротора движется против потока встречного воздуха, а другая движется вместе с воздухом, поскольку он отступает по сравнению с к направлению полета вертолета. Это может повлиять на то, какую подъемную силу создают лопасти несущего винта в любом заданном положении. (По той же причине в конструкции Сикорского два верхних ротора вращаются в противоположных направлениях.)
«Вы попадаете в ситуацию с разной подъемной силой, когда наступающая лопасть создает большую подъемную силу, чем отступающая, и вы теряете равновесие, и ситуация становится нестабильной», - говорит Гелер. Он отмечает, что это может стать проблемой, когда лопасти ротора вращаются достаточно быстро, чтобы скорость наконечников приближалась к звуковому барьеру.
Вот где помогает «крыло с разделением подъемной силы», - говорит Гелер. Он помогает, когда вертолет преодолевает порог в 160 узлов, и в этот момент он обеспечивает около 30 процентов подъемной силы, необходимой самолету. Поскольку крыло обеспечивает дополнительную подъемную силу, вертолет может автоматически снижать скорость вращения несущего винта, избегая проблемы срыва лопастей. В то время как сам Invictus по-прежнему будет двигаться быстро, сами лопасти ротора будут достаточно замедлены, чтобы поддерживать безопасную скорость. (Еще одним фактором является угол, под которым лопасти ротора вгрызаются в воздух, и благодаря помощи крыла отступающая лопасть Invictus может располагаться с меньшим углом атаки.)
В конструкции Invictus и его крыльев есть еще одна хитрость: они частично съемные. В то время как начальные 3,5 фута или около того из них постоянно прикреплены к летательному аппарату, оставшиеся 4 фута или около того можно снять. Если экипаж вертолета не предполагает, что их миссия будет связана с высокими скоростями, предварительное удаление законцовок крыла позволит сэкономить вес. Кроме того, отсоединение этих законцовок крыла, когда это необходимо, может улучшить характеристики зависания самолета, потому что «в зависании есть небольшой штраф» с наличием крыла в первую очередь, отмечает Гелер..
Самолет с двигателями 1.25
Какой бы самолет в конечном итоге ни выбрала армия - а это решение, по словам армии, она примет в 2025 финансовом году, - двигатель, который он будет использовать, уже определен. Эта силовая установка называется GE T901.
Но компания Bell решила дополнить этот двигатель еще одной бортовой машиной - дополнительной силовой установкой, или СПУ. Этот меньший двигатель похож на вспомогательную силовую установку (подробнее о том, как работают APU здесь), которая играет ключевую роль в запуске самолета. Что касается конструкции Bell, Гелер отмечает, что SPU также может действовать как дополнительный двигатель во время полета, чтобы на самом деле приводить в действие эти верхние винты. Во-первых, они используют этот двигатель для запуска вертолета, как обычный ВСУ. «Но мы втыкаем его в систему привода, и это позволяет нам подавать мощность в систему привода на зависании, на высокой скорости, в любой момент, когда это может понадобиться пилоту», - говорит он.
Эта силовая установка работает на реактивном топливе, как и основной двигатель, и может производить примерно от 600 до 900 лошадиных сил. Основной двигатель производства GE будет иметь мощность 3000 л.с. Гелер говорит, что между главным двигателем и СПУ этот самолет можно рассматривать как машину с двигателем 1,25.
СПУ также может выручить, если откажет основной двигатель и пилотам потребуется совершить аварийную посадку.«Дополнительная силовая установка включалась и приводила в действие роторную систему, чтобы обеспечить более мягкую посадку», - говорит он. Конечно, его мощности недостаточно, чтобы держать птицу в полете, но это поможет «дать пилоту больше времени и больше возможностей для безопасной посадки».
Как и вариант Сикорского, этот прототип от Bell еще не летал, потому что для этого ему нужен главный двигатель. Гелер ожидает, что Invictus совершит первый полет осенью 2023 года; после этого должно пройти пару лет, прежде чем армия решит, какой вариант выбрать. Наконец, не путайте программу FARA с другой программой под названием FLRAA, в которой Белл и Сикорский также соревнуются с двумя разными, более крупными самолетами.