Bell Textron HSVTOL-project. Technologieën voor een tiltrotor van de verre toekomst
Drie varianten tiltrotors op het HSVTOL-platform
Amerikaans bedrijf Bell Textron Inc. heeft ruime ervaring op het gebied van verticale start- en landingsvliegtuigen. Op dit moment wordt het gebruikt bij de ontwikkeling van een nieuw conceptontwerp voor een familie tiltrotors met een aantal onderscheidende mogelijkheden. Onlangs toonde het ontwikkelingsbedrijf voor het eerst het uiterlijk van een dergelijke familie en onthulde de kenmerken ervan.
Nieuw project
Momenteel creëert Bell Textron, als onderdeel van de programma's van het Pentagon, twee veelbelovende tiltrotors met verschillende mogelijkheden: de V-280 Valor en de V-247 Vigilant. Daarnaast wordt er onderzoek gedaan dat nodig is voor de verdere ontwikkeling van de richting en de ontwikkeling van toekomstige projecten.
In 2017-2020 Het bedrijf Bell-Textron heeft verschillende tiltrotorontwerpen met verschillende functies gepatenteerd. Er zijn verschillende opties voor het aerodynamische uiterlijk, verschillende schema's van de energiecentrale en het draagsysteem voorgesteld. Er zijn met name een tiltrotor ontwikkeld met tijdens de vlucht opklapbare rotorbladen, een hybride gasturbine-elektrische energiecentrale, enz.
In april 2021 gunde het US Air Force Research Lab (AFRL) het bedrijf de opdracht om militaire tiltrotor-concepten te ontwikkelen. De kosten van dergelijk werk werden geschat op $ 950 duizend. Er werd gemeld dat het doel van het project is om een veelbelovend high-speed verticaal start- en landingsvliegtuig (HSVTOL) te creëren.
In het belang van verschillende structuren wordt een nieuw onderzoeksproject uitgevoerd. De praktische resultaten kunnen van belang zijn voor de luchtmacht, het marinekorps, de marine en de Special Operations Forces. Om sommige problemen effectief op te lossen, hebben ze snelle verticale startvliegtuigen nodig, en om deze reden zijn er verschillende nieuwe programma's gelanceerd, zoals FVL en HSVTOL.
Op 2 augustus maakte het aanbestedende bedrijf voor het eerst informatie over het nieuwe project bekend. Het persbericht schetste de belangrijkste taken van de huidige werkzaamheden en plannen voor de verdere ontwikkeling van het project. Daarnaast publiceerden ze een computerbeeld van drie producten van de veelbelovende HSVTOL-familie.
Het tiltrotor-ondersteuningssysteem wordt beschreven in patent US20190248483A1 uit 2018.
Doelen en doelstellingen
Het hoofddoel van het HSVTOL-project van Bell Textron is het zoeken en ontwikkelen van oplossingen voor de daaropvolgende creatie van echte vliegtuigen van verschillende klassen en voor verschillende doeleinden. Door de basisideeën en technologieën op te schalen, is het noodzakelijk om de ontwikkeling en constructie van vliegtuigen met een startgewicht van 4 pond (1,8 ton) tot 100 pond (45,4 ton) te garanderen.
Het HSVTOL-apparaat moet verticaal kunnen opstijgen en landen, kunnen zweven, enz. en hoge start- en landingsprestaties vertonen. Het is noodzakelijk om de maximaal mogelijke duur van continu zweven te garanderen. De neerwaartse stroom in deze modus moet minimaal zijn om negatieve verschijnselen te elimineren. De tiltrotor moet horizontaal kunnen vliegen met een snelheid van minimaal 400 knopen (740 km/u).
Op basis van sleuteltechnologieën en oplossingen is het de bedoeling om bemande en onbemande luchtvaartuigen te creëren. Dergelijke apparatuur zal een breed scala aan transport-, gevechts- en hulptaken kunnen oplossen. Het leger heeft echter nog geen plannen aangekondigd om vliegtuigen met dergelijke capaciteiten te creëren en te introduceren.
Belangrijkste ideeën
Bell-Textron heeft de mogelijke verschijning onthuld van drie vliegtuigen van de HSVTOL-lijn. Ze hebben enkele gemeenschappelijke kenmerken die de toepassing van algemene oplossingen aangeven. Tegelijkertijd zijn er aanzienlijke verschillen merkbaar vanwege de verschillende doeleinden en doelstellingen van specifieke projecten.
De getoonde tiltrotors zijn volgens het normale ontwerp “gebouwd” met een spoelvormige romp, een rechte vleugel en een staart met dubbele vinnen. Aan de uiteinden van de vleugel bevinden zich motorgondels die worden gebruikt voor verticaal opstijgen/landen en vliegen bij lage snelheden en in de overgangsmodus. De apparaten worden afgebeeld in de hogesnelheidsvluchtmodus: de propellers worden gestopt en hun bladen worden langs de gondels gevouwen.
Het type energiecentrale wordt niet gespecificeerd, maar er worden wel nieuwe technologieën gerapporteerd. Het is te zien dat het vliegtuig luchtinlaten op verschillende locaties heeft, wat duidt op het gebruik van turbo- of turbostraalmotoren. In dit geval hebben motorgondels geen mondstukinrichtingen.
Bell V-280 Valor - al vliegende tiltrotor voor FVL
Het HSVTOL-concept omvat waarschijnlijk het gebruik van ideeën die eerder zijn beschreven in een van de patenten van Bell-Textron. Vervolgens werd voorgesteld om de tiltrotor uit te rusten met een turbostraalmotor aangesloten op een generator, en elektromotoren in gondels op de vleugel te plaatsen.
Een gemeenschappelijk onderdeel van de verschillende projecten zullen moderne digitale besturingssystemen zijn die een aantal taken kunnen overnemen en piloten kunnen ontlasten. Bovendien wordt hiermee een basis gelegd voor de creatie van onbemande voertuigen.
Zo'n vliegtuig zal de start, de overgang naar een horizontale vlucht en de initiële acceleratie uitvoeren met behulp van rotors met elektromotoren, zoals "traditionele" tiltrotors. Nadat de vereiste snelheid is bereikt en de vereiste lift van de vleugel is verkregen, kan de HSVTOL de hoofdmotoren uitschakelen en de bladen inklappen, waarna de stuwkracht wordt gegenereerd door de turbostraalmotor.
In wezen combineert het HSVTOL-project verschillende veelbelovende technologieën, waarvan wordt verwacht dat ze een voordelig prestatieevenwicht zullen opleveren. Zo zullen roterende motorgondels met rotoren verticaal opstijgen en landen mogelijk maken, een straalmotor zal het vliegtuig tot hoge snelheid versnellen, een hybride energiecentrale zal de energie-efficiëntie verhogen en automatische besturing zal het werk van piloten vereenvoudigen en de creatie van onbemande aanpassingen mogelijk maken. .
Bijna al deze technologieën zijn echter nog niet volwassen en vereisen verdere ontwikkeling. Het is noodzakelijk om testbanken en prototypes te creëren voor het testen en verfijnen van verschillende soorten, waardoor het onafhankelijk en gezamenlijk testen van eenheden mogelijk wordt.
Uniforme monsters
De gepubliceerde afbeelding toont de fundamentele mogelijkheid om een tiltrotor voor zwaar transport te creëren. Zo'n vliegtuig behoudt het normale aerodynamische ontwerp, maar de luchtinlaat moest naar het bovenoppervlak van de romp worden verplaatst. Er is ook een ruime bagageruimte met achterlading aanwezig. De geschatte tactische en technische kenmerken van het voertuig zijn onbekend.
Bell V-247 onbemand voertuig in ontwikkeling
Het tweede getoonde vliegtuig heeft kleinere afmetingen en een onduidelijk doel. Het heeft een vracht-passagierscabine met zij-ingang en luchtinlaten aan de zijkant. De derde versie van HSVTOL is nog kleiner en lijkt op de vorige. Er is echter geen zaklamp aanwezig, wat wijst op het onbemande karakter van de ontwikkeling. Het is onbekend welke lading zo'n UAV kan vervoeren.
Het is goed mogelijk dat het HSVTOL-programma niet beperkt blijft tot de drie getoonde tiltrotors. Op zijn minst kunnen op theoretisch niveau andere technologische opties worden ontwikkeld op basis van uniforme oplossingen. De werkelijke omvang van het gezin en het aantal projecten zal afhangen van de resultaten van de lopende werkzaamheden en van de wensen van de klant.
Toekomstige technologieën
De afgelopen jaren heeft het Amerikaanse leger veel aandacht besteed aan het probleem van vliegtuigen die hoge start-, landings- en snelheidseigenschappen combineren. Verschillende legerstructuren hebben vliegtuigen nodig die geen grote start- en landingsplaatsen nodig hebben, maar die in staat zijn een bepaalde lading met hoge snelheid over een lange afstand te vervoeren.
Binnen het grote FVL-programma worden al meerdere van dit soort projecten ontwikkeld, met het oog op productie en real-world toepassing. Een aantal prototypes zijn al getest en vertonen met succes hoge prestatiekenmerken. Over een paar jaar zal dergelijke apparatuur de troepen moeten binnenkomen, waar het bestaande helikopters zal gaan vervangen.
Al deze projecten zijn gebaseerd op moderne technologieën en componenten, die hun mogelijkheden en vooruitzichten bepalen. Het nieuwe HSVTOL-project voorziet daarentegen in het zoeken en gebruiken van geheel nieuwe oplossingen die nog niet worden gebruikt luchtvaart. Het daadwerkelijke resultaat ervan zal aanbevelingen zijn voor de verdere ontwikkeling van snelle tiltrotorvliegtuigen.
Tijdlijn voor voltooiing van projecten Bell Textron Inc. zijn nog niet gespecificeerd. Het zal enkele jaren duren om fundamenteel nieuwe technologieën en technische oplossingen te zoeken en te bestuderen. Dan kan er een prototype verschijnen dat de potentie van het nieuwe concept laat zien. En pas daarna mogen we orders verwachten voor de ontwikkeling van echte uitrusting voor gebruik in de strijdkrachten en andere structuren. Of de ideeën van het bedrijf Bell-Textron dit stadium zullen kunnen bereiken - de tijd zal het leren.
- Ryabov Kirill
- Bell Textron Inc.
informatie