Вертолёт, 2010 № 03 - страница 16
Основа беспилотника – винтокрыл-трансформер
В инновационном инженерном центре ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» в рамках программы формирования научно-технического задела начаты поисковые проектно-конструкторские работы и расчетный анализ нескольких новых конструктивных схем перспективных пилотируемых и беспилотных аппаратов вертикального взлета и посадки. В этой статье речь идет о концепции беспилотного авиационного комплекса на основе летательного аппарата-трансформера, выполненного по схеме «летающее крыло». Это крыло при выполнении режимов вертикального полета (висения, взлета и посадки) реконфигурируется в двухлопастный воздушный винт.
Исследования состояния и тенденций развития мирового рынка гражданской и военной авиации свидетельствуют об устойчивом росте доли беспилотных летательных аппаратов в общем объеме финансирования новых разработок.
Развитие беспилотных авиационных систем оказывает все большее влияние и на развитие пилотируемых летательных аппаратов – самолетов и вертолетов. В отчете по результатам анализа мирового рынка винтокрылых летательных аппаратов и перспектив его развития, выполненного Teal Group Corporation в 2009 году, утверждается, что «…проект создания легкого разведывательного вертолета Comanche может рассматриваться как первая серьезная жертва конкуренции с ударными БПЛА». Известно, что программа создания такого вертолета была закрыта несмотря на весьма значительные потраченные на нее средства и успешное, с технической точки зрения, развитие. Главная причина закрытия программы в том, что выполнение задач мониторинга, разведки и целеуказания с помощью беспилотных летательных аппаратов в единых сетевых комплексах с пилотируемыми самолетами и вертолетами является более дешевым и эффективным.
ВМС США в течение ближайших десяти лет планируют разработать и построить с применением стелс-технологии палубный ударный и разведывательный беспилотный летательный аппарат (UCLASS), который будет базироваться на авианосцах.
В настоящее время определился круг задач, для выполнения которых необходимы беспилотные летательные аппараты вертикального взлета и посадки, позволяющие отказаться от аэродромов. Беспилотные летательные аппараты могут применяться с кораблей малой и средней размерностей, в горных или городских условиях. При этом к беспилотникам предъявляются такие требования по скорости, продолжительности и дальности полета, выполнить которые невозможно в рамках классических вариантов компоновки. Так, например, в соответствии с документом министерства обороны США «Схематический прогноз по беспилотным летательным аппаратам на 2000-2025 годы» беспилотные вертолеты будущего должны удовлетворять таким основным требованиям:
– иметь возможность полета на высоких скоростях (400 узлов и выше) или полета продолжительностью 24 часа и более с сохранением возможности зависания;
– быть бесшумными (это достижимо при использовании в силовых установках топливных элементов);
– быть малозаметными в радио- и инфракрасном диапазоне;
– иметь повышенную живучесть и способность к самовосстановлению конструкции и компенсации повреждений;
– иметь каналы связи с повышенной устойчивостью к помехам;
– быть приемлемыми по стоимости жизненного цикла.
Рис. 1. Уровни финансирования проектов пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в США
Перечисленные требования были использованы в качестве базовых при формировании и обосновании концепции анонсируемого в статье перспективного беспилотного авиационного комплекса на основе скоростного винтокрыла-трансформера.
Назовем отличительные признаки такого беспилотного авиационного комплекса. Прежде всего, беспилотный летательный аппарат, составляющий основу комплекса, имеет самолетную компоновку типа «летающее крыло». Консоли крыла выполнены с возможностью их поворота вокруг шарообразного центроплана навстречу друг другу на 180° относительно продольной оси крыла. Это позволяет реконфигурировать «летающее крыло» летательного аппарата в двухлопастный воздушный винт для выполнения взлета, висения и посадки. На консолях крыла установлены движители, или воздушные винты с приводом от двигателей (электрических, поршневых, газотурбинных), возможна установка реактивных движителей.