Высокая скорость — больше 400 км/ч — пока остается недостижимой для серийно выпускаемых вертолетов, но практически все ведущие вертолетостроительные компании мира имеют в своем активе концепты скоростных машин. Интересуются ими прежде всего военные.
Конструкторам американской компании Sikorsky удалось одними из первых преодолеть барьер скорости в 400 км/ч
Фото: Reuters
Вертолетостроители США и ЕС с самого начала столетия включились в гонку за новыми скоростными характеристиками техники. Как выяснилось, превысить скорость 400 км/ч на вертолете можно, однако это потребует новых технических решений: на обычных лопастях несущего винта при таких скоростях возникает так называемый срыв потока, и машина становится практически неуправляемой. Конструкторы нашли способ с этим справиться, придав законцовкам лопастей особую стреловидную форму. Проблема срыва потока при этом возникает на более высоких скоростях. Однако при полете быстрее 450 км/ч все равно требуется решать задачу балансировки вертолета.
Ведущие мировые компании решали проблему устойчивости скоростных вертолетов по-разному. Американская компания Sikorsky разработала "концепцию наступающей лопасти" (Advancing Blade Concept), которая была применена для решения основных аэродинамических проблем на высоких скоростях для вертолета с двумя соосными винтами, вращающимися в противоположные стороны. Впервые такая концепция была реализована на экспериментальной модели Sikorsky-X2 в 2008 году. Максимальная скорость машины в горизонтальном полете составила 460 км/ч, в пологом пикировании — 480 км/ч. Главным новшеством в нем был отказ от единого "автомата перекоса" в пользу двух независимых: угол вращения обоих винтов с помощью специальных рулей выставлял бортовой компьютер.
В 2011 году эта программа была закрыта, но через несколько лет после экспериментальной модели Sikorsky представил и первую военную разработку — разведывательно-штурмовой вертолет S-97 Raider с крейсерской скоростью 407 км/ч (максимальной — 444 км/ч), способный взять на борт шесть бойцов и вооружение. Его первый полет состоялся в 2015 году, он позиционировался не как концепт, а как реальная боевая машина.
Следом в погоню за скоростью включилась и Европа. Экспериментальная программа Eurocopter X (X-cube demonstrator) породила вертолет с одним несущим винтом и двумя тянущими пропеллерами справа и слева, которые и создают 80% тянущей силы при достижении скорости 400 км/ч. В такой композиции управляемость машины улучшается, поскольку разгружается несущий винт. В 2013 году европейский X3 побил рекорд скорости американского концепта в горизонтальном полете, разогнавшись до 472 км/ч.
В России концепция перспективного скоростного вертолета (ПСВ) изначально создавалась для гражданского сегмента. Программа с 2014 года финансировалась Минпромторгом РФ в рамках ФЦП "Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года". Задачей было разработать конструкторские решения для машины с крейсерской скоростью 320-360 км/ч. В 2014-м программа ПСВ получила около 1,5 млрд руб., на 2015-й планировалось выделение еще 2,7 млрд руб., однако в сентябре 2014-го работы свернули. В заключении "Вертолетов России" было сказано: "При существующем уровне научно-технического задела в этой области невозможно достижение результатов, установленных техническим заданием, в заданные сроки". Прирост скорости приводил к существенному удорожанию машины, к чему потенциальные покупатели оказались не готовы, объяснил остановку проекта гендиректор "Вертолетов России" Андрей Богинский на пресс-конференции в Москве в мае.
Впрочем, и до сих пор высокая скорость для операторов вертолетных работ является не самым важным критерием при выборе машин. "Во главе угла у эксплуатантов — безопасность полетов, а затем экономика,— пояснил позицию заказчиков гендиректор крупнейшей в России вертолетной компании "ЮТэйр — Вертолетные услуги" Андрей Ильменский.— Заказчики рассчитывают стоимость перевозки одного пассажира на один километр. Я не думаю, что скорость перевозки вахтового персонала для нефтегазовой компании будет принципиальным критерием".
Тем не менее "Вертолеты России" постарались использовать накопленный при работе над гражданской машиной потенциал для дальнейшего совершенствования техники. Концепт Ми-X1, созданный на базе модернизированного Ми-24, стал летающей лабораторией: на нем отрабатываются новые конструкторские решения для экспериментальных и "штатных" агрегатов. Машина получила новую кабину и лопасти несущего винта особой формы, которые и должны были дать необходимый прирост скорости. В сентябре 2016 года вертолет достиг эксплуатационной скорости 405 км/ч (максимальной — 450 км/ч). Это не мировой рекорд, но модель-демонстратор для этого и не создавалась: целью проекта была отработка технологий новой несущей системы, которая может применяться как на новых, так и на существующих моделях вертолетов. Например, уже подтверждено, что на Ми-28 можно увеличить максимальную скорость на 10%, а крейсерскую — на 13%.
Контракт между Минобороны и корпорацией "Вертолеты России" на создание технического облика вертолета следующего поколения был подписан в прошлом году на форуме "Армия-2017". Согласно его условиям, машина разрабатывается на конкурсной основе обоими ведущими конструкторскими бюро — АО "Камов" и АО "Московский вертолетный завод им. М. Л. Миля". Одним из главных требований Минобороны стала крейсерская скорость на уровне 400 км/ч.
"В ноябре текущего года мы должны представить первые результаты",— сообщил в мае гендиректор "Вертолетов России" Андрей Богинский. "Выводы из программы делать еще рано. О том, какие технические принципы будут заложены в этом направлении, мы сможем сказать только после того, как представим концепцию в Минобороны",— сказал он, сославшись на то, что объем информации о проекте, который можно будет раскрыть общественности, определят военные.
Ожидается, что вертолет будет оснащен новым двигателем ВК-2500М взлетной мощностью 2600 л. с. и пониженной (в сравнении с прототипом ВК-2500) массой.
Эксперты не советуют ждать от новой машины "чего-то фантастического". "Не стоит думать, что это будет кратный рост скорости,— отмечает главный редактор журнала "Взлет" Андрей Фомин.— Пусть и с более высокой скоростью полета, вертолет останется вертолетом со всеми его преимуществами: зависать, пускать ракеты с висения и малой скорости, что дает больше возможностей и времени для обнаружения и распознавания целей, качественного прицеливания".
Работающие над проектом отечественные КБ предлагают разные типы конструкции: камовцы экспериментируют с соосной двухвинтовой схемой, милевцы — с классической одноосной. По некоторым данным, в компании "Камов" должны обеспечить прирост скорости полета с нынешних 300 км/ч до границы в 500 км/ч, а МВЗ им. М. Л. Миля, возможно, дотянет скорость до 450-470 км/ч. По итогам года Минобороны выберет лучший вариант для создания первого прототипа скоростного боевого вертолета, после чего заключит контракт на подготовку серийного производства.
Первый прототип скоростного боевого вертолета, как ожидается, будет готов уже в 2019 году, а в серию машина должна быть запущена не позже 2023 года. Если программа не затормозится, то на мировом рынке российский скоростной боевой вертолет может появиться уже в середине следующего десятилетия.