El fabricante de aviones estadounidense Sikorsky está tratando de mantener una posición de liderazgo en la industria aeronáutica, que está directamente relacionada con la búsqueda e implementación de nuevas soluciones. En los últimos años, ha participado activamente en helicópteros de alta velocidad con rotor coaxial y rotor empujador. Este esquema se implementó por primera vez en el proyecto experimental X2 y ha demostrado su eficacia. Ahora ha encontrado aplicación en el desarrollo de nuevas máquinas.
Experimental X2
El proyecto X2 fue experimental desde el principio. Su objetivo era crear y construir un laboratorio de vuelo para probar un nuevo diseño de aeronave. En el futuro, la máquina podría convertirse en fuente de nuevas tecnologías para otros proyectos, pero no se planificó su implementación directa.
El diseño del nuevo helicóptero se completó a mediados de la década de 2000 y en 2008 estuvo listo para ser probado. El trabajo principal fue realizado por "Sikorsky" de forma independiente, mientras que algunos de los sistemas y ensamblajes fueron creados por otras empresas o comprados a ellas. En particular, el sistema de control fly-by-wire fue diseñado por Honeywell, los rotores principales fueron fabricados por Eagle Aviation Technologies y la cola fue fabricada por Aero Composites.
El fuselaje aerodinámico del X2 albergaba la cabina, el equipo necesario, la planta de energía y las cajas de cambios para distribuir la potencia entre las tres hélices. En la sección de la cola, se proporcionó una unidad de cola con superficies de dirección.
El X2 recibió un motor turboeje LHTEC T800-LHT-801 de 1800 hp. Se dio energía a dos rotores principales coaxiales y al empujador de cola, necesarios para la aceleración. Los sistemas de control proporcionaron control sobre la velocidad de rotación del rotor. A velocidades de hasta 200 nudos (370 km / h), la velocidad de rotación máxima permitida excedía las 440 rpm. Por encima de los 200 nudos, la hélice se desaceleró a 360 rpm o menos para mantener la velocidad óptima de la pala.
El sistema de transporte X2 incluye dos hélices coaxiales de cuatro palas que giran en diferentes direcciones. El diseño de las palas utiliza soluciones de ingeniería destinadas a aumentar su rigidez y reducir la torsión bajo cargas aerodinámicas. Se informa que ya se han utilizado soluciones similares en proyectos de helicópteros estadounidenses.
Debido a la necesidad de aumentar la velocidad de vuelo y reducir la resistencia, el buje de la hélice se cerró con varios carenados. Dos carenados de disco cubren las raíces de las palas. Otra parte aerodinámica se encuentra entre ellos y reduce la resistencia de la parte vertical del buje.
Para alcanzar velocidades máximas, el helicóptero X2 utilizó una hélice de cola para crear el empuje necesario. Debido a esto, en condiciones de vuelo de alta velocidad, los rotores crean solo elevación, pero no empuje de traslación. Debido a esto, la velocidad del rotor se reduce y la velocidad de las palas permanece dentro de límites aceptables.
Para la aceleración en vuelo horizontal, el X2 era responsable de una hélice de cola de seis palas. La forma de las hojas se ha optimizado para funcionar en los modos especificados. El empuje de diseño de dicha hélice cumplió con los requisitos generales del proyecto.
El X2 tenía una EDSU capaz de recibir datos de una variedad de sensores y responder a la información entrante. Se suponía que la automatización supervisaría el funcionamiento de las unidades y el comportamiento de la máquina, así como emitir los comandos necesarios a los actuadores. Debido a esto, se propuso garantizar el comportamiento seguro de la máquina en todos los modos de vuelo.
Resultados de la prueba
El primer vuelo del experimentado Sikorsky X2 tuvo lugar el 27 de agosto de 2008 y duró aproximadamente media hora. Las primeras etapas de las pruebas, que preveían el vuelo solo a expensas del sistema de transporte, duraron aproximadamente un año. Su resultado fue una velocidad de vuelo horizontal del orden de 250-300 km / h, al nivel de otros helicópteros modernos.
A mediados de 2009 se inició una nueva etapa de pruebas, en la que participaron todas las hélices disponibles. En mayo de 2010 lograron alcanzar una velocidad de 180 nudos (335 km / h), y después de unas semanas el laboratorio de vuelo aceleró a 225 nudos (417 km / h). Este vuelo podría reclamar un récord mundial, pero los resultados no se registraron de acuerdo con las reglas de la FAI.
El 15 de septiembre del mismo año, se produjo un nuevo récord: el X2 alcanzó una velocidad de 250 nudos (460 km / h). Un poco más tarde, la velocidad se incrementó en otros 20 km / h. Las pruebas de vuelo continuaron hasta julio de 2011, pero ya no se establecieron nuevos récords. Los probadores volaron en diferentes modos para recopilar datos sobre el comportamiento del equipo.
Después de completar las pruebas, el X2 experimentado aparcó como innecesario. Fue donado al Museo Aeroespacial Nacional en 2016. Ahora todo el mundo puede ver el coche.
Implementación de desarrollos
El Sikorsky X2 era un vehículo puramente experimental destinado únicamente a probar nuevas soluciones técnicas. Durante sus pruebas se recogieron los datos necesarios para el desarrollo de nuevos proyectos de tecnología prácticamente aplicable. Se inició un trabajo similar incluso antes del final de las pruebas X2.
En 2010, el Ejército de los EE. UU. Lanzó el programa Armed Aerial Scout, que tiene como objetivo construir un helicóptero para reemplazar el viejo OH-58D. La nueva máquina debería transportar carga comparable y mostrar mejores características de vuelo. Para participar en la AAC, Sikorsky ha desarrollado un nuevo helicóptero de alta velocidad S-97 Raider, que se basa en todos los desarrollos principales sobre el tema X2. El primer vuelo de una máquina de este tipo tuvo lugar en mayo de 2015, y hasta ahora se han utilizado tres prototipos en las pruebas.
Desde el punto de vista del esquema general, el S-97 no se diferencia del laboratorio de vuelo anterior. Tiene rotor principal coaxial y hélice de cola. Las hélices están impulsadas por un motor General Electric YT706 de 2600 hp. Hay un estabilizador horizontal desarrollado que alivia el rotor durante la aceleración. Un helicóptero con un peso de despegue de menos de 5 toneladas podrá transportar hasta seis paracaidistas o carga o armas comparables.
La velocidad de crucero de diseño del Raider es de 220 nudos (410 km / h). El máximo es de 250 nudos. Sin embargo, hasta ahora los resultados reales parecen más modestos. Hasta la fecha, la velocidad de los vuelos de prueba no supera los 190-200 nudos (no más de 370 km / h). Se espera que el S-97 muestre todas las características de vuelo requeridas en el futuro previsible, y esto asegurará que gane la competencia AAS.
Más tarde, apareció el proyecto del helicóptero Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. Se está creando para participar en el programa Future Vertical Lift del Ejército de los EE. UU. Y debería ocupar el nicho de un helicóptero de transporte multipropósito mediano. Al igual que el S-97, el SB> 1 se basa en el X-2 experimental y tiene el mismo diseño.
El Defiant tiene dos rotores de cuatro palas y un rotor de empuje de ocho palas. La planta de energía se basa en dos motores Lycoming T55. En el futuro, está previsto sustituirlos por motores de características superiores.
El primer vuelo de SB> 1 tuvo lugar el 21 de marzo de 2019. Como parte de las pruebas, la velocidad de vuelo horizontal aumenta constantemente, pero aún está lejos de los valores récord. En el futuro, después de reemplazar los motores, se prevé llevar la velocidad de crucero a 250 nudos. Al mismo tiempo, se propone combinar alta velocidad con buena eficiencia. En términos de alcance de vuelo, el Defiant también tendrá que superar a los vehículos existentes.
Perspectivas de dirección
El proyecto experimental Sikorsky X2 puede considerarse inequívocamente exitoso. La máquina prototipo hizo frente a las tareas. Proporcionó validación de nuevas soluciones y tecnologías, y también permitió la acumulación de la cantidad necesaria de datos. Toda esta experiencia ya se ha utilizado en dos proyectos, y es posible que en el futuro aparezcan nuevos helicópteros de este tipo.
Las perspectivas para el S-97 Raider y SB> 1 Defiant solo pueden evaluarse parcialmente. Se están probando dos máquinas y muestran buenos resultados técnicos. Las tareas de aumentar la velocidad de vuelo se van resolviendo gradualmente y las características van al nivel especificado. Hay muchas razones para creer que los dos helicópteros prometedores mostrarán las capacidades esperadas.
Sin embargo, las perspectivas comerciales de las nuevas máquinas Sikorsky aún están en duda. Varios fabricantes de aviones con diferentes proyectos participan en los concursos AAS y FVL. En ambos casos, Sikorsky posee los desarrollos más interesantes, pero el alto rendimiento y la valentía técnica pueden no ser el factor decisivo. En el futuro previsible, el Pentágono debe elegir al ganador de dos competencias y así determinar el camino del desarrollo de la aviación militar.
El futuro de los proyectos de Sikorsky aún no se ha determinado, pero los resultados provisionales parecen interesantes. Un proyecto experimental hace diez años resolvió con éxito las tareas asignadas y abrió el camino para el desarrollo de nuevas muestras. En un futuro cercano, tendrán que pasar por los controles necesarios y competir por un lugar en las tropas. Hasta ahora, las posibilidades de que haya dos helicópteros X2 parecen bastante buenas.
