Как создаются вертолеты будущего

В обстановке полной секретности, в цехах, доступ в которые строго ограничен для посторонних, авиаконструкторы работают над тем, чтобы эра вертолетов в том виде, в каком мы их знаем, наконец-то подошла к концу. Здесь проектируют совершенно новое поколение винтокрылых машин. В результате этой работы и военные операции, и мир гражданских воздушных перевозок изменятся радикально и безвозвратно.

Само здание ничем не примечательно — это один из нескольких раскаленных неутомимым флоридским солнцем невзрачных ангаров, выстроившихся вдоль взлетно-посадочной полосы — за ней начинается обширный болотистый край Эверглейдс. Но именно здесь расположен центр Зоны 31, где компания Sikorsky Aircraft работает над самыми технологически продвинутыми проектами винтокрылых машин. Здесь, как и в более знаменитой Зоне 51, принадлежащей ВВС США и находящейся в пустыне Невада, строят и испытывают летательные аппараты. Таинственные разработки прячут не только от иностранцев, но и от местных авиастроителей-конкурентов. Ставка высока — миллионы, а может быть, и миллиарды долларов. Именно поэтому компания Sikorsky очень неохотно пускает на объект журналистов и соглашается лишь на такие пресс-туры, которые обставлены множеством ограничений — как на передвижения по территории, так и на фото/видеосъемку.

Взгляд в будущее

Внутри ангар залит ярким светом от висящих под потолком блоков промышленных флюоресцентных ламп. В этом сиянии можно хорошо разглядеть фюзеляж цвета черной патоки, на хвосте которого закреплены две аэродинамические плоскости — вертикальные стабилизаторы со встроенными рулями поворота. Даже беглого взгляда хватает, чтобы понять, что перед нами что-то совершенно новое. Это S-97 Raider, машина, которая впервые поднимется в воздух в 2015 году и станет на тот момент первой готовой к производству моделью аппарата нового типа — комбинированного вертолета (винтокрыла) с несущим винтом, выполненным по соосной схеме. У S-97 два главных ротора, расположенных по одной оси и вращающихся в противоположных направлениях. На корме установлен толкающий винт. Такая конструкция позволит развивать до 460 км/ч, что на 100 км/ч больше скорости, доступной существующим вертолетам. Радиус действия при этом увеличится вдвое. S-97 принадлежит к нарождающемуся новейшему поколению летательных аппаратов, которым суждено радикально изменить облик авиации с вертикальным взлетом.

Более ранний прототип компании Sikorsky — X2 — развил в 2010 году скорость 466 км/ч, доказав тем самым, что схема комбинированного вертолета с соосными роторами имеет право на существование.

В 2011 году американская армия начала финансирование программы Joint MultiRole Rotorcraft Technology Demonstrator (JMR-TD), которая стала первым шагом по пути к полной замене наличного парка военных вертолетов. Первыми в отставку уйдут UH-60 Black Hawk — самое раннее к 2030 году их заменит аппарат под условным названием Future Vertical Lift Medium (FVL, перспективный транспорт с вертикальным взлетом среднего класса).

Для FLV открывается огромная ниша. Сегодня Black Hawk обеспечивает основную потребность в вертолетах для армии, ВМС, Корпуса морской пехоты и Береговой охраны США. Машина была принята на вооружение в 1979 году, и с тех пор выпущено около 2300 «черных ястребов», которые активно использовались в США и других странах мира. Вертолет в разных модификациях зарекомендовал себя с лучшей стороны, но его скорость ограничена 294 км/ч.

Кроме FLV Medium, Пентагон планирует принять на вооружение три других класса винтокрылых машин, спроектированных в рамках той же программы. FVL Light (легкий) придет на смену разведывательному вертолету Kiowa, FVL Heavy (тяжелый) займет место могучего двухроторного Chinook, и, наконец, FVL Ultra станет первым представителем нового типа летательных аппаратов — они будут сочетать грузоподъемность транспортных самолетов типа С-130 со способностью к вертикальным взлету и посадке. Если все планы американского оборонного ведомства будут выполнены, каждый из ныне эксплуатирующихся вертолетов найдет себе замену.

Погоня за неуязвимостью

Проблема еще и в том, что перемены на современном поле боя делают традиционные вертолеты все более уязвимыми. Из-за того что дальность тактических ракет растет, под угрозой оказываются вертолетные площадки подскока, расположенные на сухопутных базах и кораблях вблизи зоны боевых действий. Поэтому самолет, летающий быстрее и имеющий больший радиус действия, подвергается меньшему риску. Но если винтокрылые машины нарастят скорость и дальность, то вполне смогут конкурировать со штурмовиками.

Почему вертолеты летают так медленно?

Дело в том, что для вертолета классической конструкции существует физический предел увеличения скорости. Пока вертолет зависает над одной точкой земной поверхности, скорость движения всех его лопастей относительно набегающего потока воздуха одинакова. Но как только аппарат начинает двигаться вперед, возникает неравномерность скоростей. В тот момент, когда лопасть, вращаясь, уходит в сторону, противоположную движению вертолета, ее скорость относительно набегающего потока падает. Если вертолет разогнать выше 330−340 км/ч, при определенном угле атаки лопасти (он все время меняется) эта скорость может упасть до скорости сваливания, что приведет к катастрофе.

На сегодня самым технологически продвинутым аппаратом с вертикальным взлетом можно считать V-22 Osprey. Эта машина способна разворачивать свои турбовинтовые двигатели на 90 градусов и взлетать вертикально, как вертолет, а потом продолжать полет по-самолетному. Однако сейчас армии нужен не тяжеловоз типа V-22, а аппарат с вертикальным взлетом меньшего размера. Прототип в рамках программы JMR-TD сможет перевозить 11 человек, по сравнению с 24, которых вмещает Osprey.