Versión no tripulada del helicóptero Kaman K-MAX

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Versión no tripulada del helicóptero Kaman K-MAX
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Anonim
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¡El primer pensamiento al conocer a Kaman K-MAX es imposible!

El helicóptero viola el continuo espacio-tiempo y las leyes de la geometría euclidiana, de lo contrario, ¿cómo explicar el patrón de movimiento de sus palas? En contraste con el esquema coaxial, en el que los planos de rotación de las hélices son paralelos entre sí, o el esquema transversal, en el que los cubos de las hélices están espaciados una distancia significativa que excede la longitud de las palas, aquí sucede algo inimaginable: el ¡Los rotores K-MAX se cruzan en el espacio! ¡Otro momento, y destrozarán los ejes de las hélices y se cortarán unos a otros en pedazos! Pero no … las cuchillas atraviesan milagrosamente la materia y divergen hacia los lados. El helicóptero continúa su vuelo de forma segura.

El esquema anterior con rotores cruzados se llama "sincronizador". El ingenioso invento pertenece al ingeniero alemán Anton Flettner, que experimentó con este tipo de máquinas a finales de los años 30 y 40 (Fl.265 y Fl.282 "Kolibri").

Synchropter es un helicóptero transversal de dos rotores con rotores entrecruzados. Los tornillos giran en direcciones opuestas, mientras que sus ejes de rotación se encuentran en un ligero ángulo entre sí. La rotación de las hélices se sincroniza mediante una conexión mecánica rígida para garantizar la prevención de la colisión de las palas.

Al igual que los helicópteros con un diseño de rotor coaxial (por ejemplo, helicópteros de la Oficina de Diseño de Kamov), los sincrópteros no tienen un brazo de cola voluminoso y pérdidas de potencia para la transmisión del rotor de cola. Otras ventajas sobre los helicópteros de un solo rotor "clásicos" incluyen niveles más bajos de ruido y vibración. Menos momento de inercia y, por tanto, mejor maniobrabilidad.

Al mismo tiempo, el esquema con rotores cruzados le permite abandonar la compleja columna de rotores: una transmisión simple y liviana ayuda a reducir el costo del sincronizador y facilita el mantenimiento en comparación con los helicópteros con hélices coaxiales.

La principal desventaja de los sincrópteros es la menor eficiencia del rotor en vuelo horizontal debido a su influencia mutua entre sí. Además, los planos de la hélice giran ligeramente en diferentes direcciones: el empuje disminuye (el vector de empuje por coseno del ángulo). Como resultado, los sincronizadores son algo inferiores en velocidad a los helicópteros construidos según otros esquemas. Otra característica desagradable es la aparición de un momento longitudinal y problemas con el equilibrio del giroavión. Los servo-flaps en las palas del rotor se utilizan para controlar el helicóptero.

Versión no tripulada del helicóptero Kaman K-MAX
Versión no tripulada del helicóptero Kaman K-MAX

El diseño específico es una especie de "tarjeta de visita" de Kaman Aircraft. Esta pequeña empresa de helicópteros ocupa tradicionalmente nichos estrechos en el mercado civil de helicópteros para propósitos especiales y crea vehículos especializados para clientes militares. El volumen de producción en serie se limita a un par de decenas (en el mejor de los casos, cientos) de copias. Entre las obras más famosas - Kaman (helicóptero ligero antisubmarino / multipropósito SH-2 "Sea Sprite", que estaba equipado con todos los cruceros y fragatas de la Marina de los Estados Unidos en los años 60 y 70).

Además del SeaSprite, que se construyó de acuerdo con el diseño habitual de un solo rotor con un rotor de cola, Kaman Aircraft tuvo mucho éxito en la creación de helicópteros con rotor entrecruzado. El fundador Charles Kaman construyó su primer sincronizador K-125 en 1945, pero el primer modelo comercialmente exitoso apareció dos años después. El sincronizador de búsqueda y rescate y fuego Kaman HH-43 Huski fue construido en serie por orden de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Y exportado a otros países del mundo.

Medio siglo después del éxito del Husky, Kaman Aircraft decidió volver a la creación de helicópteros con rotor entrecruzado. En 1991, el prototipo de la grúa voladora K-MAX, diseñada para transportar mercancías en una eslinga externa, despegó en el aire.

Según los especialistas de Kaman Aircraft, los sincrópteros son más efectivos en operaciones relacionadas con el levantamiento vertical de una carga, porque dos rotores crean una gran sustentación y el diseño proporciona una concentración de sustentación en el centro de gravedad del helicóptero. El diseño le permite crear una silueta en "forma de cuña", que mejora la vista del hemisferio inferior desde la cabina, cuando necesita verificar el estado de la carga en la eslinga externa, así como seleccionar con alta precisión el lugar para descargarlo o recogerlo.

Una condición importante es la ausencia de un rotor de cola: en condiciones en las que suelen trabajar las grúas voladoras (sitios de construcción, sitios de tala), existe una alta probabilidad de un "encuentro" accidental con líneas eléctricas, ramas de árboles y edificios cercanos. En este sentido, el sincronizador es mucho más seguro que los helicópteros convencionales.

En cuanto a la velocidad (la velocidad máxima permitida del K-MAX es de solo 185 km / h), no juega un papel importante en las características de las grúas voladoras, que generalmente realizan vuelos de corta distancia.

El helicóptero K-MAX se creó teniendo en cuenta los intereses de las empresas madereras y madereras: una grúa voladora pequeña y extremadamente fiable para el arrastre de troncos. Preparado para climas fríos y mantenimiento de campo limitado. Visibilidad mejorada, chasis triciclo reforzado, rechazo de equipos complejos y caprichosos.

Trabajar en sitios de tala, en pendientes de difícil acceso y en sitios de construcción representa una amenaza significativa para la vida y la salud del piloto. Las medidas de seguridad pasan a primer plano: el helicóptero K-MAX está equipado de serie con un asiento amortiguador Simula con cinturón de seguridad de cinco puntos, que puede salvar la vida del piloto en caso de impactos con una sobrecarga de hasta 20 g.

Cabe destacar que de las 38 copias construidas del Kaman K-MAX, doce coches se han perdido como resultado de varios accidentes y situaciones de emergencia. No obstante, los helicópteros restantes continúan siendo operados activamente por empresas madereras y constructoras en Estados Unidos, Alemania, Suiza, Colombia y Nueva Zelanda.

… Era un gran tipo y trabajaba concienzudamente. Pero una vida tranquila y pacífica no funcionó: el Pentágono se interesó en un helicóptero trabajador.

- Obtenga una citación, firme.

Cómo K-MAX tiró de la correa de un soldado

En las guerras locales modernas, la parte principal de las salidas de la aviación recae en el transporte de varios cargamentos en la zona de conflicto. Los pilotos de helicópteros están especialmente estresados, sobre cuyos hombros descansa el suministro de miles de ejércitos, dispersos en puntos de control separados sobre un vasto territorio, a menudo en terrenos difíciles, rodeados por una población hostil.

Este es, sin duda, Afganistán. Por primera vez, la Fuerza Aérea del 40 ° Ejército se enfrentó a dificultades similares: los pilotos de helicópteros tuvieron que mostrar milagros de resistencia en invierno, proporcionando a un contingente militar de 100.000 efectivos todo lo que necesitaban, desde alimentos, municiones y queroseno, hasta tiendas de campaña, calor. ropa, libros y otra carga especifica.

Los yanquis, que llevan muchos años librando una lucha infructuosa contra los terroristas de al-Qaeda en los desfiladeros de Afganistán, también lo saben. La oferta de soldados crece constantemente. El tráfico de mercancías está aumentando.

En esto y decidió jugar la empresa Kaman, que ofreció a los militares una solución inesperada al problema: un vehículo no tripulado capaz de entregar automáticamente mercancías en la zona de conflicto.

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En la situación actual, tal transporte parece una decisión justificada: no es necesario que una persona arriesgue su vida en misiones tan banales y simples, volando sobre territorio hostil todos los días. Para volar desde el punto A (aeródromo de Bagram) hasta el punto B (un punto de control remoto cerca de Jalalabad) y descargar con cuidado la carga en una meseta rocosa, esta misión no requiere supercomputadoras avanzadas, habilidades especiales de pilotaje ni soluciones técnicas complejas. Todo el vuelo se realiza de acuerdo con los datos del sistema GPS, las señales de las radiobalizas y, si es necesario, bajo el control remoto del operador.

El primer prototipo del helicóptero no tripulado de transporte K-MAX Unmanned Multi-Mission Helicopter, creado en cooperación con Lokheed Martin Corporation, se presentó al ejército en 2008. En 2010 apareció una versión actualizada.

En el mismo año, Kaman recibió una subvención de $ 46 millones para construir dos drones de transporte para demostrar las capacidades del sistema en la práctica. El proyecto fue supervisado por el Comando de Sistemas de Aviación Naval (NAVAIR). A finales de 2011, ambos helicópteros encargados, habiendo recibido la librea correspondiente de la aviación del Cuerpo de Marines, llegaron a las montañas afganas y comenzaron vuelos de prueba.

La primera misión de transporte en condiciones cercanas al combate tuvo lugar el 17 de diciembre de 2011. El dron entregó 1,5 toneladas de comida en un cabestrillo externo a la base remota de Combat Outpost Payne.

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A los marines les gustó la idea: los drones se enviaban regularmente en misiones. En febrero de 2013, ambos K-MAX habían realizado 600 incursiones sobre las montañas afganas, pasaron más de 700 horas en el aire y transportaron alrededor de 900 toneladas de carga diversa durante ese tiempo. Durante este tiempo, Kaman recibió un premio de la revista Popular Science, y la versión no tripulada del helicóptero K-MAX aprendió a volar en la oscuridad y entregar mercancías con una precisión de 3 metros.

El 18 de marzo de 2013, el mando de la ILC prorrogó el proyecto por tiempo indefinido con la redacción "hasta que se reciban órdenes especiales". No hay dinero para la compra de nuevos drones, pero nadie quiere renunciar a los vehículos aéreos no tripulados de transporte.

Sin embargo, el 5 de junio de 2013, ocurrió una molestia. Durante una de las misiones de transporte al acercarse al "punto", el dron cayó al suelo, dañando gravemente el fuselaje. La investigación mostró que esto no fue un error del operador: el UAV en ese momento estaba en modo autónomo, siguiendo la ruta programada. La comisión no encontró rastros de fuego enemigo o mal funcionamiento en la parte "mecánica" y el motor del helicóptero. No es necesario considerar seriamente la versión con la aparición de estaciones de guerra electrónica similares a la rusa Avtobaza entre los afganos Basmachi. Parece que la falla estaba en el programa, o una señal incorrecta de uno de los sensores del UAV.

En septiembre, el K-MAX accidentado fue enviado a los Estados Unidos para su reparación, el segundo dron continuó realizando tareas relacionadas con el transporte de mercancías sobre Afganistán.

El episodio con el accidente del UAV no disminuyó el interés en la versión no tripulada de la grúa voladora: Kaman presentó con éxito su idea en el Salón Aeronáutico de París, recibiendo cálidas críticas de futuros clientes extranjeros.

La nueva versión del UAV recibió la capacidad de capturar automáticamente la carga (se requiere un módulo especial en el cuerpo del contenedor, que suministra la señal de radio del UAV) y la habilidad de vuelo en grupo en la misma formación con otros vehículos no tripulados y tripulados. Carga útil nominal: 5.000 libras de carga (2.270 kg) por viaje.

Hay razones para creer que la necesidad de tales máquinas puede surgir no solo en el campo de batalla, sino también en las zonas de desastres provocados por el hombre; baste recordar el riesgo que enfrentaron los liquidadores del accidente de Chernobyl, que se vieron obligados a abandonar sacos de arena de helicópteros en el cráter de la cuarta unidad de potencia destruida.

En vista de la indudable utilidad de dicho sistema, Kaman y Lokheed Martin esperan recibir un contrato de la ILC aviación en un futuro próximo para el suministro de al menos 16 UAV en serie de este tipo.

Un lugar santo nunca está vacío. Oler el olor de la llegada, un Boeing se detuvo en la escena con su versión de un vehículo aéreo no tripulado de transporte basado en el helicóptero ligero del ejército Little Bird.

Las pruebas comparativas de los drones Kaman K-MAX y Boeing H-6U Little Bird comenzaron en febrero de 2014 en la base militar de Quantico en Virginia.

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