Rotorcraft სამოქალაქო და სამხედრო მიზნებისთვის შეუძლია გადაჭრას ამოცანები, რომლებიც მიუწვდომელია ნებისმიერი სხვა ტიპის თვითმფრინავისთვის და ზოგადად თანამედროვე ტექნოლოგიებისთვის. მათი მთავარი და ალბათ ერთადერთი ნაკლი არის შედარებით დაბალი სიჩქარე. ვერტმფრენის საშუალო სიჩქარე არ აღემატება 220 კმ/სთ-ს. დღეს ბევრი ვერტმფრენის მწარმოებელი ამბობს, რომ რეკორდების დრო დადგა!
რატომ სჭირდებათ ვერტმფრენებს მაღალი სიჩქარე?
როგორც სამხედრო ოპერაციების შესრულებისას და მშვიდობიანი ხასიათის მრავალი ამოცანის შესრულებისას, არის სიტუაციები, როდესაც მისიის წარმატება მთლიანად დამოკიდებულია ვერტმფრენის სიჩქარეზე. ეს მოიცავს:
- სერიოზულად დაჭრილთა და ავადმყოფთა ევაკუაცია საომარი მოქმედებების ცენტრებიდან და ძნელად მისადგომი ადგილებიდან დიდ სამედიცინო დაწესებულებებამდე.
- სპეციალისტების (ექიმები, ეპიდემიოლოგები, სამართალდამცავები) სასწრაფო მიწოდება გადაუდებელ ადგილებში.
- სასიცოცხლო მნიშვნელობის (მედიკამენტები, საკვები, სპეციალური აღჭურვილობა) და დიდი ზომის ტვირთის ექსპრეს მიწოდება განვითარებულისგან შორსინფრასტრუქტურა.
მიუხედავად rotorcraft-ის მრავალი უპირატესობისა (მინიმალური სადესანტო ზედაპირის მოთხოვნები, მანევრირება, ჰაერში ცურვის უნარი), ბოლო დრომდე, თვითმფრინავისა და ვერტმფრენის სიჩქარე შეუდარებელი იყო.
ვერტმფრენის მაქსიმალური სიჩქარე
ბოლო წლამდე, სიჩქარის ოფიციალური რეკორდი კლასიკური როტორკრაფებისთვის იყო 400,9 კმ/სთ, დაწესებული 1986 წელს ბრიტანული Westland Lynx მრავალფუნქციური მანქანის შეცვლილი ვერსიით. ფაქტია, რომ თეორიულადაც კი, ვერტმფრენის მაქსიმალური სიჩქარე არ შეიძლება აღემატებოდეს ამ ზღვარს.
საქმის ეს მდგომარეობა აიხსნება იმით, რომ უფრო მაღალი სიჩქარით, მთავარი როტორის პირების რხევითი მოძრაობის დიაპაზონი სახიფათოდ იზრდება. რაც თავის მხრივ იწვევს ნაკადის გამოყოფას მათი კიდურებიდან. ფენომენი განსაკუთრებით დამახასიათებელია 270-300°-იანი აზიმუთებისთვის (დანის კუთხე მანქანის გრძივი ღერძის მიმართ), ე.ი. დასაბრუნებელი პირებისთვის. რა დიზაინი და ტექნოლოგიური ინოვაციები მისცემს საშუალებას დეველოპერებს გადალახონ სანუკვარი ეტაპი?
პირველი ჩანაწერი
ვერტმფრენის სიჩქარის გაზრდის ერთ-ერთი იდეა არის დამატებითი "ბიძგის" ძრავის გამოყენება. დიზაინის ეს ფუნქცია სულაც არ არის ახალი. ჯერ კიდევ 1967 წელს, ამერიკული მოწყობილობის Lockheed AH-56 "Cheyenne" შემქმნელებმა დაამონტაჟეს აპარატის კუდის განყოფილებაში სიჩქარის მახასიათებლების გასაზრდელად.სამპირიანი პროპელერი.
სატესტო ფრენების დროს ნაჩვენები 407 კმ/სთ (407 კმ/სთ) იმ დროს ძალიან შთამბეჭდავად გამოიყურებოდა. დაგეგმილი იყო აშშ-ს საჰაერო ძალებისთვის 375 შვეულმფრენის წარმოება, მაგრამ სერიული განხორციელების მრავალი სირთულის გამო პროექტი მხოლოდ ათი თვითმფრინავის წარმოების შემდეგ დაიხურა.
რა თქმა უნდა, ერთია საყვარელ ფიგურასთან მიახლოება, მაგრამ საგრძნობლად გადაჭარბება სულ სხვაა.
ევროპული ჰიბრიდი
მორიგი რეკორდსმენი - X3 Hybrid შეიქმნა ევროპული კორპორაციის Eurocopter-ის მიერ. პირველად ავიდა ცაში სამხედრო ბაზის Istres - Le Tube (საფრანგეთი) ადგილიდან 2010 წელს. ერთწლიანი სატესტო ფრენების შემდეგ შემქმნელებმა მოახერხეს ვერტმფრენის საკრუიზო სიჩქარე 430 კმ/სთ-მდე დაეყვანათ.
შემუშავებისა და შესრულების შემდგომმა გაუმჯობესებამ საშუალება მისცა ევროპულ თვითმფრინავს დაემყარებინა არაოფიციალური სიჩქარის რეკორდი როტორანში - 472 კმ/სთ დონის ფრენაში და 487 კმ/სთ ჩაძირვისას. რატომ არაოფიციალური? დიახ, რადგან Eurocopter X3 ნამდვილად არ არის ვერტმფრენი.
წარმოების მოდელი EC155 Dauphin ემსახურებოდა აპარატის შექმნას. დიზაინერებმა შეავსეს "წყარო" ორი გაზის ტურბინის თვითმფრინავის ძრავით, მცირე ფრთებზე განლაგებული გამწევი პროპელებით. ამრიგად, Eurocopter X3 არის ვერტმფრენისა და თვითმფრინავის ჰიბრიდი. პროექტი საბოლოო სატესტო ფაზაშია და დეველოპერები აცხადებენ, რომ მასობრივი წარმოება მალე დაიწყება.
ცოტა მეტი თეორია
პროპელერების გამოყვანის ან ბიძგის გამოყენება ათავისუფლებს მთავარ როტორს საჰაერო ხომალდის მთარგმნელობითი მოძრაობისთვის ჰორიზონტალური ბიძგის შექმნის საჭიროებისგან. თვითმფრინავებისა და შვეულმფრენების მწარმოებელი ამერიკული კომპანიის Sikorsky-ის სპეციალისტებმა შეიმუშავეს პერსპექტიული ABC ტექნოლოგია (Advancing Blade Concept), რომელსაც რუსულ თარგმანში ეწოდება მოწინავე დანის კონცეფცია.
განვითარების არსი იმაში მდგომარეობს, რომ როტორის მიმავალი და უკან დახევის დახრილობის კუთხე ყოველთვის უნდა უზრუნველყოფდეს მაქსიმალურ აწევას. ამრიგად, მთავარ როტორს შეეძლება შეინარჩუნოს ფრენის საჭირო სიმაღლე გაცილებით დაბალი ბრუნვის სიჩქარით. და ეს თითქმის განმსაზღვრელი ფაქტორია ვერტმფრენის სიჩქარის გაზრდისთვის.
ABC ტექნოლოგია საშუალებას აძლევს თვითმფრინავს, უკანდახევის პირებზე ამწევი ბიძგის გაქრობის შემდეგაც კი, გააგრძელოს აჩქარება.
კონკურენცია როგორც სტიმული
კონცეფცია უკვე დადასტურებულია. Sikorsky-69 კონცერნის ექსპერიმენტულმა ვერტმფრენმა, რომელიც აღჭურვილი იყო ორი ტურბორეაქტიული ძრავით, აჩვენა მაქსიმალური სიჩქარე 518 კმ/სთ.
ვერტმფრენების მწარმოებლებმა ოკეანის ორივე მხარეს კარგად იციან, რომ სხვა თანაბარ პირობებში, გამარჯვებული იქნება მწარმოებელი, რომლის ვერტმფრენის მოდელის მახასიათებლები უფრო მაღალი სიჩქარის შესრულება იქნება.
ახალი ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებების გაჩენის გარდა, თანამედროვე მასალების მეცნიერება დეველოპერებს ფრენის შესრულების გასაუმჯობესებლად უამრავ შესაძლებლობებს აძლევს. ბევრი წარმოების მოდელი უკვე აღჭურვილიაკომპოზიტური მასალებისგან დამზადებული ხრახნები. აეროდინამიკური წინააღმდეგობის შესამცირებლად, პროპელერის კვანძები დაფარულია ფერინგით.
რა სისწრაფით დაფრინავენ დღეს ვერტმფრენები?
ინდუსტრიის ლიდერები
კონცერნის მოწყობილობა, რომელიც განხორციელდა Sikorsky X2 პროექტის ფარგლებში, გახდა Sikorsky-69 მოდელის კონცეფციის ლოგიკური განვითარება. ვერტმფრენმა მნიშვნელოვნად გაზარდა სიჩქარე და ეფექტურობა, მაგრამ შეინარჩუნა როტორკრატში დამახასიათებელი ყველა უპირატესობა: შესანიშნავი მანევრირება დაბალი სიჩქარით, სტაციონარული ფრენის შესაძლებლობა, ვერტიკალური აფრენა და დაშვება და ავტოროტაცია. კოაქსიალური შვეულმფრენის საკრუიზო სიჩქარე ერთი გამწოვი პროპელერით არის 460 კმ/სთ (მაქსიმუმ -474 კმ/სთ), დიაპაზონი - 1300 კმ.
დადასტურებული ტექნოლოგიები გაგრძელდა ახალი თაობის ვერტმფრენ S-97 Raider-ში, რომლის მოდელი ფრენის სავარაუდო მახასიათებლებით საზოგადოებას საწარმოს დიზაინერებმა წარუდგინეს. დეველოპერები ირწმუნებიან, რომ ვერტმფრენის საკრუიზო სიჩქარე იქნება მინიმუმ 500 კმ/სთ. მომავალი ლიდერის ქვედანაყოფები და შეკრებები გადიან სახმელეთო ტესტებს. ამერიკული რაიდერის პირველი ფრენის თარიღის შესახებ სანდო ინფორმაცია ჯერ არ არის.
და რაც შეეხება რუსულ შვეულმფრენებს?
მაგრამ რაც შეეხება შიდა ვერტმფრენების მწარმოებლებს? შეიძლება ითქვას, რომ კამოვისა და მილის საპროექტო ბიუროების თანამშრომლების გეგმები არანაკლებ ამბიციურია. ჯერ კიდევ 2013 წელს, რუსული ვერტმფრენების ჰოლდინგის ლიდერებმა წამოიწყეს PSV პროგრამა პერსპექტიული განვითარებისთვის.მაღალსიჩქარიანი ვერტმფრენი. ამ პროექტის ფარგლებში, ქარხნის სპეციალისტები Mile 2015 წელს წარმოადგინეს Rachel-ის ვერტმფრენის საჩვენებელი მოდელი. ვერტმფრენის სიჩქარე, დეველოპერების დარწმუნებით, ამ მოდელისთვის პრიორიტეტული არ არის, მაგრამ სხვა პერსპექტიული Mi-1X თვითმფრინავისთვის მას შეუძლია 520 კმ/სთ-ს მიაღწიოს.
"Kamovtsy"-მ თითქმის ათი წლის წინ წარმოადგინა ძალიან ფანტასტიკური თვითმფრინავის Ka-90 კონცეფცია. დიზაინერების იდეის თანახმად, ვერტმფრენი, რომელმაც მიაღწია 400 კმ/სთ სიჩქარეს მთავარი როტორის დახმარებით, იკეცება პირები გამარტივებულ კორპუსში და შემდგომი აჩქარება გრძელდება რეაქტიული ძრავებით. უფრო მეტიც, დეველოპერები არ მიიჩნევენ 700-800 კმ/სთ პარამეტრს ლიმიტად.
