Беспилотный логистический вертолет

Американцы уже объявили о «вступлении в эпоху беспилотной воздушной логистики». Синхроптер (вертолет со скрещивающимися винтами) Kaman K-MAX может летать в автономном режиме, при дистанционном управлении или же под руководством пилота, сидящего в кабине, перенося значительный груз на внешней подвеске.

Еще с 2011 года пара таких синхроптеров доставляет снабжение на точки КМП США в Афганистане, перевозя по 3 тонны грузов каждый день. По словам военных, большинство миссий проводятся в ночное время и на больших высотах, чтобы обезопасить K-MAX от стрелкового оружия.

Беспилотный синхроптер K-MAX

Беспилотный синхроптер K-MAX

Пилотируемые вертолеты K-MAX уже достаточно давно интенсивно применяются для выполнения логистических операций. Беспилотная версия способна перевозить грузы массой до 2,7 тонны на расстояние до 500 километров, при этом имеет высоту полета до 4600 метров (статитеский потолок без груза — 8.8 километра).

Синхроптер K-MAX доставляет груз на катер береговой охраны

Синхроптер K-MAX доставляет груз на катер береговой охраны

Один беспилотный вертолет K-MAX осуществлял переброску 13.228 кг грузов ежедневно, в течение 5-дневной оценочной программы перевезя более 65 тонн грузов.

Вертолет двухвинтовой, перекрещивающейся схемы, с одним ГТД и трехопорным шасси. Вертикальное и горизонтальное оперение управляемое, как у самолета. Вертолет одноместный, не имеет пассажирской кабины и даже места для второго летчика. Узкий фюзеляж обеспечивает летчику хороший обзор груза, подвешенного на конце троса, особенно в заднем направлении.

Силовая установка оптимизирована на скороподъёмность с грузом; горизонтальная скорость ограничена 185 км/ч без груза и 146 км/ч с грузом. Фюзеляж — из алюминиевых сплавов. Винты, установленные с развалом осей 10° — из композитного материала (стеклопластик, углеволокна, деревянные лонжероны) с управляемыми закрылками Камана.

По мнению фирмы Kaman, схема вертолета с перекрещивающимися несущими винтами является наиболее эффективной при выполнении операций с вертикальным подъемом грузов, так как она обеспечивает уменьшение расхода мощности, массы конструкции, уровня шума, вибраций, затрат на техническое обслуживание, а также безопасность, связанную с отсутствием рулевого винта. Системы вертолета максимально упрощены, вертолет спроектирован с учетом требования минимального технического обслуживания в полевых условиях. Отсутствуют гидравлические приводы, сервозакрылки лопастей несущего винта обеспечивают малые усилия на ручке управления; управление полетом ручное. В электросистеме используется только постоянный ток; свинцово-кислотная аккумуляторная батарея не требует технического обслуживания.

Беспилотная версия K-MAX разработана совместно компаниями Kaman Aerospace и Lockheed Martin. Беспилотная версия способна перевозить грузы массой до 2,7 тонны на расстояние до 500 километров. Максимальная скорость доведена до 185 км/ч с грузом.

Наибольший налёт, 20 000 часов, зафиксирован у машины с заводским номером 006 в мае 2007 года.

Устройство привода роторов Каман

Устройство привода роторов Каман

17 июня 2013 в Афганистане потерпел крушение беспилотный K-MAX — по неустановленой причине перешёл в неуправляемый полёт и разбился. Это пока единственная потеря этих беспилотных машин.

Мощность двигателя K-MAX 1350 л.с. взлётная (Honeywell T53-17A-1).

Для сравнения — популярный Ми-8, имеющий сходную дальность полета и немногим бОльшую скорость (маршевая 225 кмч), летает с моторами суммарной мощностью 3000-4000 л.с., при этом везет максимум 3 тонны (всего на 10% больше, чем K-MAX). Со всеми вытекающими по расходу топлива на тонно-километр (да-да — на тонно-километр K-MAX жрет втрое меньше Ми-8, что позволяет широко применять его даже для вывоза бревен с лесосек, в том числе в Европе, где горючее весьма дорогое).

Отчего такая разница? Дело в том, что постройка летающего крана почти «с нуля», а не на существующей платформе, позволила серьезно повысить экономичность машины. Плюс сама схема с перекрещивающимися несущими винтами очень эффективна — потери мощности минимальны, а узлы машины получаются простыми и легкими.

Результат? Масса снаряжённого K-MAX всего 2.334 кг — в то время как Ми-8Т весит пустой 7.200 кг.

Ясен пень, что и себестоимость K-MAX, в котором даже нет гидросистемы и механизма перекоса винтов, несоизмеримо ниже.

Кстати, первыми такую схему на вертолете использовали фашисты:

Синхроптер Flettner Fl 282 Kolibri

Синхроптер Flettner Fl 282 Kolibri

Да-да — это знаменитый Flettner Fl 282 Kolibri, первый в мире вертолет морского базирования. Успешно применялся в качестве противолодочного, серийно производился.

Один Flettner Fl 282 Kolibri был захвачен советскими войсками в исправном состоянии и совершал полеты на советском аэродроме в рамках изучения немецких достижений:

Трофейный Fl 282B во время испытаний в НИИ ВВС, 1946 г.

Трофейный Fl 282B во время испытаний в НИИ ВВС, 1946 г.

В НИИ ВВС тщательно изучили немецкую машину:

Редуктор винтов трофейного Fl 282B

Редуктор винтов трофейного Fl 282B

Ну а дальше произошло как с чукчей на «Поле Чудес» Якубовича — «угадал все буквы, но не смог прочесть слово». Вместо нормальной машины в СССР построили вот такое порно:

Первый вертолет СССР

Первый вертолет СССР

Да-да — с поперечной балкой и двумя моторами. Длительность полета этой хрени не превышала 15 минут, и скорость полета составляла 115 км/ч на высоте 150 метров. Отказ любого из моторов приводил к аварии — в то время как Flettner Fl 282 Kolibri прекрасно садился с отказавшим мотором на авторотации.

С тех пор советские генералы от авиации полюбили двухмоторные системы, а вертолетостроение СССР начало кувыркаться в переборе всех маразматических схем, какие только возможно было придумать.

Материал: Proper специально для сайта TOPRU.ORG
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

комментариев 14

  1. Marquis de Grisver:

    Вертолёт для народного хозяйства! Его же можно чем угодно загрузить и отправить друзьям! И никаких запретов) В воздухе же полиция не проверит.

  2. dp47:

    Помогите закрыть пробел в знаниях. «Механизм перекоса винтов» разве не для «изменения циклического шага лопастей» используется?
    Просто пытаюсь понять как же он летит.

    • Proper:

      Да, для изменения именно ЦИКЛИЧЕСКОГО шага лопастей.

      Внезапно для некоторых, схема синхроптера не нуждается в циклическом изменении шага. Как в нем не нуждается, например, квадракоптер. Квадракоптер вообще не нуждается в изменении шага винтов, а синхроптер нуждается в изменении шага — но общем изменении, не циклическом.

      Объясняю для тех, кто прогулял авиационный институт. Управление по крену синхроптера осуществляется изменением шага левого винта относительно правого. А управление по тангажу — общим наклоном редуктора либо рулем высоты, отклоняющим часть потока от винтов, благодаря чему происходит наклон плоскости вращения роторов вперед или назад. Поэтому циклически изменять шаг винтов в диапазоне до умеренных скоростей — на синхроптере не требуется.

      Скажу еще больше: Каман придумал управлять шагом винта (наклоном лопасти) при помощи сервозакрылка на самой лопасти. А сама лопасть свободно крутится на оси в определенных пределах, и вообще подвижна как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости — именно это позволяет обойтись без циклического изменения шага даже при полетах на скорости до 185 кмч.

      Вообще управление шагом лопастей с помощью сервозакрылков стало новостью в мировом масштабе. Обычно угол установки лопастей к потоку (шаг) меняется с помощью тяг, которые и поворачивают лопасть. Каман еще на «Хаски» применил аэродинамический метод изменения шага. Поворачивалась не вся лопасть, а только закрылок; сама же лопасть поворачивалась в результате перераспределения аэродинамических сил. Эти сервозакрылки теперь так и называются — закрылки Камана.

  3. Sagamor:

    Хорошая статья! В ликбез!

  4. Hoffman:

    Тов. Главный, разрешите доложить.
    По непроверенным данным, «Омеги» драли с Focke-Achgelis FA-223 Drache. Содрали схему (попереречное расположение винтов на фермах и самолетное Т-образное оперение), но не поняли, чем обосновано размешение СУ в фюзеляже, и «улучшили» двумя разнесенными н е с и н х р о н и з и р о в а н н ы м и двигателями, убрав длинную «ненадежную» силовую передачу в виде кардана и углового редуктора. К чему приводит даже не отказ, а просто разнотяг движков, подробно описывать не требуется.
    А два движка при их размещении рядом в/на фюзеляже при отказах повышают безопасность аварийного снижения, при некоторых условиях возможно продолжение полета.

    • Proper:

      Так я в курсе, что Омегу драли с довоенного немца. Просто удивительна слепота, с которой, имея прекрасный доведенный немецкий аппарат, наши конструкторы продолжали жрать кактус и строить ферменные поперечные вертолеты.

  5. FLY_Slim Jr.:

    Мертвяк

    • Hoffman:

      Не, нормальная машинка. Просто тот самый «скальпель», т.е. специнструмент. Причем уникальный — с весовой отдачей больше 100%, т.е. собстенный вес 2300, а тянет 2700.
      Няма-няма. Моя хотеть такой, деревня дом чинить.

      • Proper:

        Благодаря этим странным вертолетам Haman до сих пор жив — при том, что его ресурсы совершенно не сопоставимы с Bell, Hughes Helicopters и Sikorsky.

        Хаман четко понял, что у гигантов можно выиграть, только играя в узкой нише — которая оным гигантам не интересна. Приглядевшись, он увидел, что на рынке не хватает экономичного «летающего крана» средней грузоподъемности. Ну и вот — на базе решений «Хаски» был спроектирован чрезвычайно узкоспециальный логистический вертолет, весь заточенный на переноску груза на внешнем подвесе.

        А когда его сделали еще и беспилотным, летающим по GPS — вообще карта пошла косяками.

      • Sagamor:

        Не только. Недавно обсуждали дирижабли и перспективы переноса нефтяных вышек. Можно также отдельными узлами конструкции перетаскивать.

  6. tilikum:

    Подпись к последнему фото измените на адекватную.

  7. Woolf_BY:

    Хм.. Разве, первый вертолет СССР, это не ЦАГИ-1, а не двухвинтовая «Омега», что на фото?

  8. 2244:

    «Заводские летные испытания «Омеги» начал в августе 1941 г., но были прерваны в связи с эвакуацией МАИ. Экспериментальные полеты аппарата удалось возобновить только в 1943 г.»
    http://acv179672006.narod.ru/history2-2.htm