Одна из крупнейших вертолетостроительных компаний мира - "Сикорский" (Sikorsky) - представила второй опытный образец вертолета нового поколения S-97 "Рейдер" (Raider), который, как предполагается, совершит первый полет в 2014 году.
Первый демонстратор по программе перспективного вертолета, получивший обозначение X2, был представлен в 2010 году. Скорость его полета превысила 480 километров в час. Предполагается, что третий вариант с обозначением SB.1 "Дефиант" (Defiant), разрабатываемый совместно с компанией "Боинг" (Boeing), поднимется в воздух в 2017-м в рамках программы сухопутных войск США по созданию единого многоцелевого вертолета JMR (Joint Multi-Role).

По камовской схеме

По мнению экспертов, S-97 "Рейдер" олицетворяет собой существенный прогресс, достигнутый в ходе развития концепции вертолета из композиционных материалов с соосной схемой винтов. Концепция также включает не только демонстратор X2 полной массой около 2400 килограммов, но и перспективный вертолет FVL-M (Future Vertical Lift Medium), который, как предполагается, начнет заменять многоцелевой вертолет UH-60 "Блэк Хоук" (Black Hawk) в 2035 году.

Вертолет S-97, создание которого финансировалось "Сикорским" в размере 75 процентов, позволит компании отработать технологии скоростных винтокрылых машин, применявшихся ранее на демонстраторе X2 и в настоящее время интегрирующихся в состав опытного образца по программе JMR, финансируемой как оборонной промышленностью, так и вооруженными силами США.

"Демонстратор X2 заложил основные принципы работы над скоростными винтокрылыми машинами: небольшая рабочая группа работает над единым комплексом самых совершенных технологий для создания инновационных образцов, которые потом достаточно просто пойдут в производство", - проинформировал Марк Миллер, глава отдела по проведению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ "Сикорского".

Представители компании делают особый упор на то, что в ходе создания демонстратора X2 обращалось внимание не на разработку новых технологий, а на интеграцию уже существующих. В X2 были внедрены современные разработки в области электродистанционной системы управления, уменьшения воздушного сопротивления втулки несущего винта, интегрированной вспомогательной силовой установки (ВСУ), активной системы контроля за вибрацией, жестких композитных лопастей винта и других деталей. В результате создан демонстратор однодвигательного вертолета, который управляется одним летчиком. Уровень его вибрации соответствовал показателям UH-60 "Блэк Хоук", а скорость превышала показатели последнего в два раза.

X2 разрабатывался на протяжении 43 месяцев, в его создание было вложено 50 миллионов долларов. Потребовалось 17 летных испытаний для достижения скорости 463 километра в час. Работа над S-97 "Рейдер" ведется с июня 2010-го. К моменту первого предполагаемого полета этого вертолета в декабре текущего года срок разработки составит 49 месяцев. Оба демонстратора - X2 и S-97 - обойдутся "Сикорскому", как считают эксперты, примерно в 200 миллионов долларов. Предполагается, что X2 будет применяться в дальнейшем для расширения области рабочих режимов летательного аппарата, а S-97 - для демонстрации технологий потенциальным покупателям.

Впервые соосная схема винтов была применена компанией "Сикорский" на опытном вертолете XH-59A в 70-х годах. Его скорость превышала 480 километров в час, однако он оказался достаточно неудобным в управлении, шумным и сложным. И расход топлива этой винтокрылой машины был слишком большим. Двум летчикам приходилось управлять четырьмя силовыми установками.

Чего ждать от S-97

Общая масса S-97 составляет около 4990 килограммов. В качестве силовой установки применяется двигатель YT706 производства компании "Дженерал электрик" (General Electric) мощностью 2600 лошадиных сил. Диаметр каждого из несущих четырехлопастных винтов "Рейдера" - около 10 метров. Соосная схема исключает необходимость установки хвостового винта. Вместо него в хвосте машины установлен воздушный винт с регулируемым шагом диаметром около 2,1 метра, вращение которого осуществляется основной силовой установкой. Этот винт обеспечивает устойчивость на высоких скоростях. В низкоскоростном режиме он может быть отключен с целью повышения уровня безопасности и снижения шумности.

Ожидается, что крейсерская скорость "Рейдера" превысит 407 километров в час. Силовая установка обеспечит несколько новых режимов полета, включая ускорение и снижение скорости в горизонтальном полете и ориентирование носка вертолета для размещения вооружений. В ходе программы испытаний "Рейдера" предполагается изучить возможность практического применения этих новых характеристик.

Основную роль в ходе быстрого создания S-97 сыграла виртуальная среда разработки. "В ней мы можем моделировать строительство машины и ее полет еще до осуществления этих действий в реальности", - рассказал Миллер. "Мы располагаем целой интегрированной лабораторией, в которой установлены все элементы программного обеспечения, датчики, генераторы, гидравлика. Это позволяет нам урегулировать все аспекты еще до взлета машины", - добавил вице-президент "Сикорского" по вопросам технологий и инноваций Крис Ван Бьютен.

Моделирование с высокой степенью вероятности играет в данном контексте ключевую роль. "Нашей задачей является снижение рисков, что позволит получить время для ликвидации несоответствий, которые могут оказать отрицательное воздействие на программу, - пояснил Миллер. - В итоге сборка демонстратора практически не принесла каких-либо неожиданностей". Например, благодаря моделированию кинематической схемы винтокрылой машины установка шасси заняла считаные дни. При этом оно заработало с первого раза.

"Быстрое создание опытного образца не предполагает пренебрежение какими-либо аспектами, - отметил Миллер. - Когда летательный аппарат демонстрирует свои характеристики в полете, возникает риск возникновения инцидентов и запрета полетов на несколько месяцев. Характеристики X2 были подтверждены достаточно быстро - всего лишь за 17 опытных полетов. Летные испытания являются достаточно дорогими, и мы стремимся к развитию программы, а не к простому наблюдению летательного аппарата в небе". По словам Ван Бьютена, разработчикам предстоит столкнуться с неожиданностями как на земле, так и во время летных испытаний, однако они не окажут такого негативного эффекта, какой они оказали бы еще год назад.

Компания "Сикорский" так-же в существенной степени полагается на 53 субподрядчиков. "Они обеспечивают около 90 процентов летательного аппарата (S-97). "Сикорский" отвечает за интеграцию систем и разработку документации по интерфейсу управления вертолетом. Это позволило создать высококачественную винтокрылую машину за небольшой промежуток времени, - объяснил Ван Бьютен. - Производители как крупных, так и мелких комплектующих поставили свою продукцию быстрее, чем обычно".

Первый готов

Первый опытный образец S-97 "Райдер" уже готов пройти наземные испытания. В настоящее время производится сборка второго опытного образца, завершено производство фюзеляжа. Между полетом первого и второго S-97 пройдет некоторое время, и разработчики успеют внести в конструкцию необходимые изменения.

Летные испытания первого опытного образца будут проходить в четыре этапа и включать в себя висение, низкоскоростной режим полета, полет с увеличенной скоростью и маневрированием, увеличение скорости относительно земли и сложное маневрирование на небольших скоростях. Полная программа летных испытаний завершится в первом квартале 2016 года. "Программа испытаний S-97 начнется с того места, где завершились испытания X2, - проинформировал Миллер. - В настоящее время мы проводим эксплуатационный анализ и изучаем возможность улучшения технических характеристик вертолета". При проектировании новой машины учитываются отзывы летчиков вертолетов, конвертопланов и самолетов.

Новая винтокрылая машина, создание которой финансируется в инициативном порядке, является вариантом вертолета "Сикорского", предложенного сухопутным войскам США по программе создания новых ударных винтокрылых машин AAS (Armed Aerial Scout). В настоящее время работы по программе заморожены в связи с экономией бюджетных средств. Опытные образцы "Рейдера" специально не проектировались под требования военных, однако "Сикорский" работает над созданием версии машины, которая удовлетворила бы всем требованиям вооруженных сил.

Ранее предполагалось, что стоимость S-97 в случае производства 498 машин для замены устаревших вертолетов OH-58D "Кайова Уорриор" (Kiowa Warrior) составит 15 миллионов долларов - в среднем на 25 процентов выше, чем уже готовые к серийному производству образцы.

Несмотря на то, что работы по программе AAS временно заморожены, "Сикорский" рассчитывает обсудить с потенциальными заказчиками возможность специализации опытных образцов. "Мы с состоянии внести требуемые изменения в конструкцию второго опытного образца и привести технологический облик винтокрылой машины в соответствие с требованиями и пожеланиями потенциальных заказчиков, - сказал Миллер. - Мы обсуждаем с заказчиками возможности специализации".

По мере того, как "Сикорс-кий" готовится к проведению летных испытаний "Рейдера", компания обменивается опытом с "Боингом" в преддверии программы JMR. "Нельзя назвать этот обмен информации полным, но мы намерены активно участвовать в программе JMR", - заметил Миллер. "В ходе активного применения среды виртуальной разработки мы уделяем особое внимание документированию этого процесса, что позволяет легко обмениваться материалами. Таким образом, мы в дальнейшем сможем достаточно быстро осуществлять различные другие программы", - добавил Дуг Шидлер, возглавляющий проект по созданию демонстратора для программы JMR....