A fabricante americana de aeronaves Sikorsky busca manter uma posição de liderança na indústria aeronáutica, que está diretamente relacionada à busca e implantação de novas soluções. Nos últimos anos, ela esteve ativamente envolvida em helicópteros de alta velocidade com rotor coaxial e rotor propulsor. Tal esquema foi implementado pela primeira vez no projeto experimental X2 e provou ser bom. Agora ela encontrou aplicação no desenvolvimento de novas máquinas.
Experimental X2
O projeto X2 foi experimental desde o início. Seu objetivo era criar e construir um laboratório voador para testar um novo layout de aeronave. No futuro, a máquina poderia se tornar fonte de novas tecnologias para outros projetos, mas sua implantação direta não foi planejada.
O projeto do novo helicóptero foi concluído em meados da década de 2000 e, em 2008, estava pronto para testes. O trabalho principal foi realizado por Sikorsky de forma independente, enquanto alguns dos sistemas e unidades foram criados por outras empresas ou adquiridos delas. Em particular, o sistema de controle fly-by-wire foi projetado na Honeywell, os rotores principais foram feitos pela Eagle Aviation Technologies e a cauda foi feita pela Aero Composites.
A aerodinâmica fuselagem do X2 abrigava a cabine, o equipamento necessário, a usina de força e as caixas de câmbio para distribuir a força entre as três hélices. Na seção de cauda, uma unidade de cauda com superfícies de direção foi fornecida.
O X2 recebeu um motor turboeixo LHTEC T800-LHT-801 de 1800 hp. A força foi dada a dois rotores principais coaxiais e ao empurrador de cauda, necessário para a aceleração. Os sistemas de controle fornecem controle sobre a velocidade de rotação do rotor. Em velocidades de até 200 nós (370 km / h), a velocidade de rotação máxima permitida excedeu 440 rpm. Acima de 200 nós, a hélice foi desacelerada para 360 rpm ou menos para manter a velocidade ideal da pá.
O sistema de suporte X2 inclui duas hélices coaxiais de quatro pás girando em direções diferentes. O projeto das pás utiliza soluções de engenharia que visam aumentar sua rigidez e reduzir a torção sob cargas aerodinâmicas. É relatado que soluções semelhantes já foram usadas em projetos de helicópteros americanos.
Devido à necessidade de aumentar a velocidade de vôo e reduzir a resistência, o cubo da hélice foi fechado com várias carenagens. Duas carenagens de disco cobrem as raízes das lâminas. Outra parte aerodinâmica fica entre eles e reduz a resistência da parte vertical do cubo.
Para atingir velocidades máximas, o helicóptero X2 usou uma hélice de cauda para criar o empuxo necessário. Devido a isso, em condições de vôo de alta velocidade, os rotores criam apenas sustentação, mas não empuxo translacional. Com isso, a velocidade do rotor é reduzida e a velocidade das pás permanece dentro de limites aceitáveis.
Para aceleração em vôo horizontal, o X2 era responsável por uma hélice de cauda de seis pás. A forma das lâminas foi otimizada para operar nos modos especificados. O impulso do projeto de tal hélice atendeu aos requisitos gerais do projeto.
O X2 tinha um EDSU capaz de receber dados de uma variedade de sensores e responder às informações de entrada. A automação deveria monitorar o funcionamento das unidades e o comportamento da máquina, bem como emitir os comandos necessários aos atuadores. Devido a isso, foi proposto garantir o comportamento confiante da máquina em todos os modos de vôo.
Resultado dos testes
O primeiro vôo do experiente Sikorsky X2 ocorreu em 27 de agosto de 2008 e durou cerca de meia hora. As primeiras etapas dos testes, que previam o vôo apenas às custas da operadora, duraram cerca de um ano. O resultado foi uma velocidade de vôo horizontal da ordem de 250-300 km / h - no nível de outros helicópteros modernos.
Em meados de 2009, iniciou-se uma nova etapa de testes, na qual foram envolvidas todas as hélices disponíveis. Em maio de 2010, eles conseguiram atingir uma velocidade de 180 nós (335 km / h), e depois de algumas semanas o laboratório voador acelerou para 225 nós (417 km / h). Este vôo poderia reivindicar um recorde mundial, mas os resultados não foram registrados de acordo com as regras da FAI.
Em 15 de setembro do mesmo ano, um novo recorde ocorreu - o X2 atingiu a velocidade de 250 nós (460 km / h). Um pouco depois, a velocidade foi aumentada em mais 20 km / h. Os testes de vôo continuaram até julho de 2011, mas novos recordes não foram mais estabelecidos. Os testadores voaram em diferentes modos para coletar dados sobre o comportamento do equipamento.
Após a conclusão dos testes, o experiente X2 estacionou como desnecessário. Foi doado ao Museu Nacional Aeroespacial em 2016. Agora todos podem ver o carro.
Implementação de desenvolvimentos
O Sikorsky X2 era um veículo puramente experimental destinado apenas a testar novas soluções técnicas. Durante seus testes, foram coletados os dados necessários para o desenvolvimento de novos projetos de tecnologia praticamente aplicável. Um trabalho semelhante começou antes mesmo do final dos testes do X2.
Em 2010, o Exército dos EUA lançou o programa Armed Aerial Scout, que visa construir um helicóptero para substituir o velho OH-58D. A nova máquina deve transportar cargas comparáveis e apresentar melhores características de voo. Para participar do AAC, Sikorsky desenvolveu um novo helicóptero de alta velocidade S-97 Raider, que é baseado em todos os principais desenvolvimentos do tema X2. O primeiro voo dessa máquina ocorreu em maio de 2015 e, até agora, três protótipos foram usados em testes.
Do ponto de vista do esquema geral, o S-97 não difere do laboratório voador anterior. Possui rotor principal coaxial e hélice de cauda. As hélices são movidas por um motor General Electric YT706 de 2600 CV. Existe um estabilizador horizontal desenvolvido que alivia o rotor durante a aceleração. Um helicóptero com peso de decolagem inferior a 5 toneladas será capaz de transportar até seis paraquedistas ou cargas ou armas comparáveis.
A velocidade de cruzeiro do Raider é de 220 nós (410 km / h). O máximo é 250 nós. No entanto, até agora os resultados reais parecem mais modestos. Até o momento, a velocidade dos voos de teste não excede 190-200 nós (não mais do que 370 km / h). Espera-se que, em um futuro próximo, o S-97 apresente todas as características de vôo exigidas, o que garantirá que vencerá a competição AAS.
Mais tarde, o projeto do helicóptero Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant apareceu. Ele está sendo criado para participar do programa Future Vertical Lift do Exército dos EUA e deve ocupar o nicho de um helicóptero de transporte multiuso médio. Como o S-97, o SB> 1 é baseado no X-2 experimental e tem o mesmo design.
O Defiant tem dois rotores de quatro pás e um rotor de impulso de oito pás. A usina é baseada em dois motores Lycoming T55. No futuro, está prevista a sua substituição por motores com características superiores.
O primeiro vôo do SB> 1 ocorreu em 21 de março de 2019. Como parte dos testes, a velocidade de vôo horizontal está constantemente aumentando, mas ainda está longe dos valores recordes. No futuro, após a substituição dos motores, está prevista a redução da velocidade de cruzeiro para 250 nós. Ao mesmo tempo, propõe-se combinar alta velocidade com boa eficiência. Em termos de autonomia de vôo, o Defiant também terá que superar os veículos existentes.
Perspectivas de direção
O projeto experimental Sikorsky X2 pode ser considerado inequivocamente bem sucedido. A máquina protótipo deu conta das tarefas. Forneceu validação de novas soluções e tecnologias, e também permitiu o acúmulo da quantidade de dados necessária. Toda essa experiência já foi utilizada em dois projetos, e novos helicópteros desse tipo podem surgir no futuro.
As perspectivas para o S-97 Raider e SB> 1 Defiant podem ser avaliadas apenas parcialmente. Duas máquinas estão sendo testadas e apresentam bons resultados técnicos. As tarefas de aumentar a velocidade de vôo vão sendo resolvidas gradativamente, e as características vão para o nível especificado. Há todos os motivos para acreditar que os dois helicópteros promissores realmente mostrarão as capacidades esperadas.
No entanto, as perspectivas comerciais das novas máquinas Sikorsky ainda estão em dúvida. Diversos fabricantes de aeronaves com projetos diferentes participam das competições AAS e FVL. Em ambos os casos, Sikorsky possui os desenvolvimentos mais interessantes, mas o alto desempenho e a coragem técnica podem não ser os fatores decisivos. Em um futuro previsível, o Pentágono deve escolher o vencedor de duas competições e, assim, determinar o caminho de desenvolvimento da aviação militar.
O futuro dos projetos de Sikorsky ainda não foi determinado, mas os resultados provisórios parecem interessantes. Um projeto experimental há dez anos resolveu com sucesso as tarefas atribuídas e abriu o caminho para o desenvolvimento de novas amostras. Em um futuro próximo, eles terão que passar pelas verificações necessárias e competir por uma vaga nas tropas. Até agora, as chances de dois helicópteros baseados no X2 parecem boas o suficiente.
