Nasz wiropłat piątej generacji
Rosyjscy konstruktorzy śmigłowców zaczynają tworzyć nowy pojazd bojowyW ciągu najbliższych kilku lat Rosja może stać się pierwszym krajem na świecie, który stworzy śmigłowiec szturmowy piątej generacji. To prawda, że w tym celu projektanci będą musieli rozwiązać szereg problemów, w tym ukrywanie i niski poziom hałasu nowej maszyny. Należy zauważyć, że podobne projekty istnieją w Stanach Zjednoczonych, ale nie otrzymują tam funduszy rządowych i nie wyszły jeszcze poza płatności papierowe.
Po raz pierwszy opracowanie śmigłowca piątej generacji zapowiedział pod koniec 2008 roku Naczelny Dowódca Sił Powietrznych Rosji generał pułkownik Alexander Zelin. Jednak naczelny dowódca nie ujawnił wtedy szczegółów projektu, zauważył tylko, że eksperymentalne biura projektowe aktywnie działają.
Jeszcze na początku podróży
Od tego czasu nic nie słyszano o przyszłym samochodzie, aż do maja 2010 roku, kiedy Andrey Shibitov, dyrektor wykonawczy holdingu Russian Helicopters, mówił o stworzeniu nowego wiropłatu.
Sądząc po jego słowach, koncepcja śmigłowca szturmowego jest opracowywana, ale jest na etapie badań przedprojektowych. Oznacza to, że sam projekt nie został jeszcze wdrożony. Według Shibitova „rozpoczęło się oczyszczanie dwóch schematów aerodynamicznych - współosiowego i klasycznego. Otrzymano pierwsze wyniki. Czystka jest przeprowadzana przez rosyjskie biura projektowe śmigłowców Milya i Kamov, które w swoich gotowych produktach stosują odpowiednio schematy klasyczne i współosiowe.
W czerwcu 2010 roku Aleksey Samusenko, Generalny Projektant i Pierwszy Zastępca Dyrektora Wykonawczego OKB Mil, opowiedział nieco więcej o nowym samochodzie. Ale z jego wypowiedzi wynikało, że jako takie, badania przedprojektowe nad śmigłowcem piątej generacji jeszcze się nie rozpoczęły. Rosyjscy specjaliści zajmują się badaniami w dziedzinie szybkich wiropłatów. Opracowania uzyskane w ramach projektu mogą później posłużyć do stworzenia nowego śmigłowca szturmowego.
W ciągu ostatnich kilku lat w Rosji powstały trzy modele szybkich śmigłowców - Mi-Kh1 (Biuro Projektowe Milja), a także Ka-90 i Ka-92 (Biuro Projektowe Kamova). W ramach tych projektów konstruktorzy starają się usunąć z przyszłych maszyn ograniczenia prędkości narzucane im przez samą konstrukcję wiropłatów. Przypuszczalnie Ka-90 będzie mógł latać z prędkością ponad 800 km/h dzięki obejściowemu silnikowi odrzutowemu. Zastosowanie dodatkowej elektrowni zmniejszy prędkość obrotową wirnika głównego bez utraty ciągu.
Zwykle maksymalna prędkość śmigłowców jest ograniczona do 330-340 km/h. Duża prędkość maszyny oznacza również dużą prędkość obrotową śmigła i ruch łopatek w strumieniu powietrza, co może prowadzić do przejawów „efektu blokowania” – braku wzrostu (lub nawet spadek) ciągu, pomimo wzrostu mocy przenoszonej na śmigło. Wynika to z pojawienia się na łopatkach śmigła obszarów o naddźwiękowym przepływie powietrza.
Na podstawie słów Samusenko możemy założyć, że tworzenie śmigłowca bojowego nowej generacji w naszym kraju będzie bezpośrednio zaangażowane w 2011 roku. Ale na razie mówimy tylko o prowadzeniu badań i opracowywaniu rekomendacji dla nowych śmigłowców bojowych. Dopiero wtedy można podjąć decyzję o rozpoczęciu prac nad pierwszymi prototypami.
Ile czasu zajmie to wszystko o wszystkim, wciąż nie wiadomo. Według niektórych szacunków, jeśli biurom projektowym uda się uzyskać warunki odniesienia rosyjskiego Ministerstwa Obrony i fundusze państwowe, stworzenie nowej generacji śmigłowców szturmowych zajmie około pięciu lat.
Kwestia klasyfikacji
Rosja stała się pierwszym krajem na świecie, który wprowadził termin „śmigłowiec piątej generacji”. Wcześniej w technologii śmigłowcowej nie było jasnej klasyfikacji według generacji, jak na przykład w myśliwcach. Jednocześnie nie było konkretnych wymagań dla maszyn każdej generacji, jak to zwykle w myśliwcu lotnictwo.
Klasyfikację wiropłatów dodatkowo komplikuje fakt, że często każda nowa maszyna (nie tylko w Rosji, ale i na całym świecie) bazuje na podobnych śmigłowcach z poprzednich wersji, przejmując większość rozwiązań technicznych i konstrukcyjnych swoich poprzedników. Przykładem są rosyjskie śmigłowce szturmowe Mi-28N „Night Hunter” i Mi-35, stworzone na bazie odpowiednio Mi-28 i Mi-24. To samo dotyczy amerykańskiego AH-64D Apache Longbow czy AH-1Z Super Cobra, które bazowały na AH-64 Apache i AH-1 Cobra.
Każdy z tych śmigłowców różni się od swojego poprzednika bardziej zaawansowaną awioniką, rozszerzonym zakresem uzbrojenia i pewnymi nowinkami technicznymi, ale w istocie jest to jedynie modernizacja o różnym stopniu głębokości. Z tego powodu Mi-28 i Mi-28N można przypisać zarówno tej samej generacji, jak i różnym pokoleniom. A wszystko dzięki temu, że nie ma jednoznacznej klasyfikacji takich maszyn.
W przypadku jej braku można policzyć wiele generacji śmigłowców – wszystko zależy od tego, jakie konkretne parametry wiropłatów przyjąć za podstawę. Na przykład, według pierwszego wiceprezesa Akademii Problemów Geopolitycznych Konstantina Sivkowa, w Rosji istnieją cztery generacje wiropłatów szturmowych: pierwsza to Mi-1, druga to Mi-4, trzecia to Mi -24, a czwarty to Mi-28N, Ka-50 „Black Shark” (wycofany z produkcji) i Ka-52 „Aligator”.
Z taką klasyfikacją śmigłowców szturmowych można by się zgodzić, gdyby wspomniane Mi-1 i Mi-4 nie należały do klasy wielozadaniowych pojazdów używanych głównie do transportu towarów. Rzadko mieli nawet broń defensywną. Jednak zgodnie z logiką Sivkova między Mi-4 a Mi-24 powinna znajdować się wersja transportowo-szturmowa Mi-8 - Mi-8AMTSh, przystosowana do działań bojowych nawet w nocy.
W efekcie, biorąc pod uwagę Mi-8AMTSh, mamy już pięć generacji śmigłowców. Okazuje się więc, że rosyjscy specjaliści tworzą maszynę szóstej generacji. Z drugiej strony, jeśli wiropłaty transportowe zostaną usunięte z klasyfikacji Sivkova i pozostaną tylko wiropłaty szturmowe, pozostaną tylko dwie generacje śmigłowców.
Możesz wprowadzić inną klasyfikację. Pierwszym prawdziwie bojowym wiropłatem, czyli maszyną zdolną do atakowania celów naziemnych i nisko latających celów powietrznych, był radziecki śmigłowiec Mi-24 i jego modyfikacje. Ka-50, który różni się od Mi-24 nowymi rozwiązaniami technicznymi, można przypisać drugiej generacji. Trzecia generacja obejmuje Mi-28N, który również ma innowacje techniczne (zaktualizowana awionika, śmigło ogonowe w kształcie litery X), ale nie jest wyposażony w aktywne systemy ochrony i dobrze rozwinięty system noktowizyjny.
Czwarta generacja to śmigłowiec Ka-52. Ta maszyna różni się od swojego poprzednika wiropłatem całkowicie nową awioniką. Ponadto śmigłowiec ma potężny system radarowy, wysoką przeżywalność i aktywny system obrony przed przenośnymi systemami rakiet przeciwlotniczych, a Ka-52 jest również zdolny do walki w nocy.
Generalnie wprowadzonego w Rosji terminu „śmigłowiec piątej generacji” nie należy traktować jako rzeczywistej klasyfikacji wiropłatów. Tym terminem twórcy próbują pokazać, że nowa maszyna będzie zasadniczo różnić się od śmigłowców tworzonych do tej pory w Rosji.
Jaki on będzie?
Jaki powinien być śmigłowiec bojowy przyszłości? Dziś niewiele o tym wiadomo. W większości na ten temat wyrażono jedynie spekulacje. W szczególności Aleksiej Samusenko uważa, że nowy wiropłat powinien być bardziej wszechstronny. „Obecnie śmigłowce bojowe są wykorzystywane do wspierania sił lądowych, pełnienia funkcji rozpoznawczych i wsparcia ogniowego w lokalnych konfliktach”, powiedział główny projektant Mil. „Przyszła maszyna będzie w stanie wykonać wszystkie te i kilka innych zadań, a wydajność śmigłowca zostanie zwiększona w porównaniu z istniejącymi modelami”.
Według Samusenko, konkretne wymagania dla śmigłowców piątej generacji zostaną określone z uwzględnieniem „koncepcji wojskowych, które będziemy mieć w ciągu najbliższych 10-15 lat”. O co dokładnie chodzi, nie sprecyzował. Generalny projektant przypisał brak koncepcji „żywotności kalendarza” jednej z głównych cech obiecującego śmigłowca - maszyna przeprowadzi autodiagnostykę i dostarczy personelowi technicznemu informacji o tym, co należy poprawić, aby kontynuować latanie dalej.
Taka autodiagnostyka może być możliwa do zrealizowania poprzez zainstalowanie dużej liczby czujników w różnych elementach konstrukcji śmigłowca. Podobny system tworzy brytyjska firma BAE Systems. To prawda, że jego rozwój powinien dokładnie oceniać tylko stan silników, a nie całą maszynę jako całość. Nawiasem mówiąc, w Stanach Zjednoczonych Research Armored Center dąży do wyprodukowania „inteligentnej zbroi” – systemu autodiagnostyki, który pozwoli komputerom pokładowym zainstalowanym na sprzęcie wojskowym samodzielnie określić stan zbroi i zidentyfikować istniejące uszkodzenia.
Wśród innych wymagań dla śmigłowca bojowego Biuro Konstrukcyjne Mil wymienia wysoką intelektualizację deski, możliwość strzelania z osłony, możliwość samodzielnego powrotu do bazy w przypadku śmierci lub obrażeń pilota, duże prędkości poziome i lotu pionowego, możliwość pionowego startu (nowoczesne śmigłowce z pełnym obciążeniem bojowym najczęściej wykonują niewielki przebieg, aby zaoszczędzić zasoby silników i paliwa), stealth w zakresie fal optycznych, podczerwieni i radarowych oraz niski poziom hałasu.
Należy zauważyć, że większość tych wymagań jest już zaimplementowana w nowoczesnych maszynach. W szczególności Ka-52 z odpowiednim uzbrojeniem może strzelać z ukrycia, pionowo startować i lądować, latać z prędkością do 310 km/h, a nawet samodzielnie wracać do bazy. (Jednak Samusenko podkreślił, że w przyszłości taki lot stanie się bardziej inteligentny: na przykład helikopter nie poleci na front burzy.) To znaczy tylko niski poziom hałasu, stealth i do pewnego stopnia inteligentne systemy pokładowe okaże się całkowicie nowy.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji, jak w myśliwcach piątej generacji F-22 Raptor, a także obiecujących F-35 Lightning II lub T-50 (PAK FA), zapewni pilotowi bardziej efektywną misję bojową. Komputer poda pilotowi wskazówki, jak sterować maszyną, celować w cele czy wybierać trasę – wszystko to ma na celu zwiększenie skuteczności każdego wypadu podczas działań wojennych. W tak złożonej maszynie jak helikopter piątej generacji obecność inteligentnych systemów jest koniecznością.
Tymczasem według Samusenko nowy śmigłowiec będzie mógł rozwijać prędkość poziomą do 450-500 km/h, a pionową do 250-300 km/h. Aby zredukować hałas, zostanie zastosowany nowy projekt śrub, ale nadal nie wiadomo, czym będzie się on różnił od istniejących próbek. Według byłego dowódcy lotnictwa armii rosyjskiej, generała pułkownika w stanie spoczynku Witalija Pawłowa, wprowadzenie do konstrukcji Mi-28 śmigła ogonowego w kształcie litery X umożliwiło zmniejszenie hałasu o 15 procent w porównaniu z Mi-24. .
Jednak zastosowanie śmigła w kształcie litery X jako nośnika jest prawie niemożliwe, ponieważ główny wirnik wymaga równomiernego rozłożenia łopat względem siebie z możliwością zmiany ich kąta natarcia. Pozwala to uporać się z efektem „wycofującej się łopaty” – wysuwające się łopaty śmigła, obracając się w kierunku ruchu śmigłowca, wytwarzają większą siłę nośną niż wycofujące się, co prowadzi do przechylenia śmigłowca na bok .
Możliwe, że przy projektowaniu śmigła o niskim poziomie hałasu do nowego śmigłowca zostaną wykorzystane rozwiązania podobne do europejskiego Blue Edge lub Blue Pulse firmy Eurocopter. Istota pierwszego projektu tkwi w specjalnym kształcie ostrzy: bliżej czubka wyginają się w płaszczyźnie poziomej w formie fali. Drugim opracowaniem jest zestaw trzech modułów lotek montowanych na krawędzi spływu każdej z łopat. W locie moduły te wykonują „huśtawki” z określoną częstotliwością, a tym samym zmniejszają poziom hałasu wytwarzanego przez śmigło.
Istnieje również duże prawdopodobieństwo stworzenia śmigła śmigłowca, podobnego do „śmigła adaptacyjnego” opracowywanego dziś w Stanach Zjednoczonych, w którym łopaty będą mogły zmieniać geometrię i inne parametry podczas lotu. Sprawą zajmuje się Biuro Zaawansowanych Projektów Badawczych Pentagonu wraz z firmami Boeing, Sikorsky i Bell-Boeing. Najbardziej znane maszyny tych firm to AH-64D Apache Longbow, UH-60 Black Hawk oraz.
Zgodnie z zakresem zadań, projekt „śmigła adaptacyjnego” powinien zapewniać między innymi 50-procentową redukcję hałasu, 30-procentowy wzrost ładowności i 40-procentowy wzrost zasięgu lotu. W nowym śmigle planuje się wykorzystanie różnych technologii, m.in. zmiany kąta natarcia łopat, ich konfiguracji i prędkości obrotowej. Oznacza to, że ostrza otrzymają własną mechanizację, podobną do skrzydeł samolotów.
Tutaj należy wyjaśnić, że kwestia hałasu dla nowoczesnych śmigłowców szturmowych jest drugorzędna. Istniejące dziś systemy radarowe umożliwiają wykrywanie obiektów latających i unoszących się w powietrzu w odległości do 150-200 kilometrów. Dla porównania: w dobrych warunkach pogodowych w odległości 20-30 kilometrów słychać latający helikopter. Dlatego właśnie ukrywanie się jest najważniejszą cechą obiecującego śmigłowca. Aby to zapewnić, konieczne jest zastosowanie specjalnej konstrukcji kadłuba, materiałów kompozytowych i powłok radioabsorbujących.
Do tej pory nie wiadomo też, jaki schemat rozmieszczenia zostanie zastosowany w zaawansowanych śmigłowcach - klasyczny czy współosiowy. Pierwsza, zdaniem wojskowych, jest bardziej niezawodna i daje wiropłatowi większe szanse na powrót do bazy po trafieniu pod ostrzał. Jednocześnie schemat współosiowy, szeroko stosowany w maszynach Kamov, jest uważany za bardziej stabilny pod względem kontroli. Ponadto śmigłowce współosiowe są bardziej zwrotne i zdolne do wykonywania tzw. lejka.
Jeśli mówimy o innych różnicach technicznych rosyjskiego śmigłowca piątej generacji, to według Andrieja Szybitowa nowa maszyna będzie mogła prowadzić walkę powietrzną z samolotami i osiągać prędkość do 600 km/h (opracowania dokonane w ramach w tym przypadku przyda się projekt wiropłatów o dużej prędkości). Jak zauważył generał Pavlov, prędkość helikoptera powinna zostać znacznie zwiększona, ponieważ „różnica między prędkością 350 a 300 km / h dla systemów obrony powietrznej i dział przeciwlotniczych jest bezzasadna”.
Uzbrojenie obiecującej maszyny będzie całkowicie „niezależne” - wystarczy, że pilot wyda polecenie, a systemy pokładowe śmigłowca zrobią resztę. W takim przypadku wybór celu musi być dokonywany stale zgodnie z uczniem pilota: gdzie dokładnie patrzy, system określi. Będzie to wymagało sztucznej inteligencji, dokładniejszych i potężniejszych radarów oraz nowoczesnych środków wymiany informacji, pozwalających na otrzymywanie danych o wyznaczaniu celów z dowolnego źródła – rozpoznania naziemnego, samolotów, statków czy bezzałogowych statków powietrznych.
Wykorzystanie tego ostatniego z możliwością startu ze śmigłowca również można zaliczyć do listy wymagań dla maszyny nowej generacji. Te UAV będą musiały latać w pewnej odległości od wiropłatu i działać jako samolot rozpoznawczy, ostrzegając pilotów o otoczeniu. Taka możliwość została już na przykład wdrożona w modyfikacji powstającej w Ameryce. Helikopter wykonał swój pierwszy lot pod koniec 2009 roku. W przyszłości będzie mógł otrzymywać informacje operacyjne nie tylko od swoich drony, ale także z drony wojsk sojuszniczych, a także, jeśli to konieczne, do ich kontroli.
Blok łukowy AH-64D Apache III
To kwestia „małych”...
Ogólnie wydaje się, że jest pole dla wyobraźni rosyjskich projektantów. Całe pytanie dotyczy tylko tego, czy Rosja będzie w stanie w krótkim czasie stworzyć tyle innowacji technicznych jednocześnie. Jeśli tak, to nowy samochód będzie przełomem technicznym dla kraju.
Nie mniej ważne jest finansowanie projektu na tak dużą skalę: jest prawdopodobne, że realizacja wszystkiego, co zaplanowano bez pomocy państwa, przeciągnie się przez wiele lat, nie dochodząc do ostatniego etapu.
Zgodnie z planami holdingu Russian Helicopters, w pierwszym etapie firma zamierza samodzielnie sfinansować program budowy śmigłowca szturmowego - od 2011 roku planuje się zainwestować w projekt miliard dolarów. Reszta zależeć będzie najwyraźniej od rosyjskiego Ministerstwa Obrony: jeśli wojsko będzie zainteresowane, przyjdzie wsparcie finansowe.
informacja