Un insidioso "luchador" por las guerras con Rusia y China. Osprey pasa el testigo

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Anonim
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Después de la publicación de información sobre la primera prueba de vuelo exitosa del prometedor rotor basculante americano Bell V-280 "Valor", celebrada en Amarillo (Texas) el 18 de diciembre de 2017, en la Internet rusa y extranjera, se pudieron encontrar muchas críticas. hacia la clase "tiltrotor" como tal. De las principales deficiencias tecnológicas inherentes a este tipo de helicópteros, se indican las siguientes: baja fiabilidad y mantenibilidad del mecanismo de rotación de la góndola en su conjunto (en el caso de la MV-22B "Osprey"), o el mecanismo de rotación del módulo de tornillo con una transmisión articulada accionada por engranajes angulares y cónicos en espiral fijos (en el caso del V-280 "Valor"); la enorme complejidad del control y la imprevisibilidad del comportamiento de las máquinas en los modos de transición al vuelo horizontal o vertical en condiciones meteorológicas difíciles; así como la presencia del fenómeno del "anillo de vórtice", donde, como resultado de la torsión del flujo de aire según el principio toroidal (a lo largo del círculo descrito por las puntas de las palas), una disminución crítica de la fuerza de elevación ocurre, lo que finalmente conduce a la incontrolabilidad y la caída de la máquina. Entre los problemas económicos, se indica el costo significativo de una hora de vuelo de los autos, que, por ejemplo, para Osprey es de $ 80,000.

Empecemos por orden. Sin lugar a dudas, al comparar Osprey y Valor, puede observar que las góndolas totalmente giratorias con motores turbohélice Allison T406-AD-400 tienen cierta confiabilidad debido a la aparente ausencia de unidades de transmisión en movimiento que transmiten la rotación desde el eje de la turbina a la hélice. De hecho, este es el caso. Sin embargo, el nuevo diseño de las centrales eléctricas fijas del motor basculante V-280 "Valor" tiene ventajas incomparables sobre las de Ellison. Las góndolas del motor T64-GE-419 HP (producidas en serie por General Electric) están en posición horizontal junto con cajas de engranajes angulares y de bisel en espiral; sólo giran el grupo de tornillos y la transmisión articulada. ¿Qué significa esto?

En primer lugar, cuando el módulo de tornillo está trabajando en la elevación, el eje de la hélice más modesto y de alta resistencia de la transmisión articulada está expuesto a la mayor influencia de factores ambientales negativos (polvo, arena, etc.), mientras que las cajas de cambios están cubiertas con un filtro y empotrado dentro de las góndolas del motor de dos módulos. Esto le permite evitar una falla rápida de la transmisión en su conjunto (esta característica es claramente visible en el material fotográfico de The Aviationist el 30 de agosto de 2017, donde el automóvil con número de registro N280BH se sometió a una prueba de vibración del suelo en el Bell Assembly Center en Amarillo: en la foto con los bloques de tornillos levantados se muestra la ausencia de los principales elementos impulsores en el dominio público). Además, dicha arquitectura de góndola es menos vulnerable durante la fase final de una operación de búsqueda y rescate, o un aterrizaje a baja altitud de los Marines, cuando el vehículo está bajo fuego de armas pequeñas enemigas que pueden dañar los nodos de transmisión transferidos.

En segundo lugar, la disposición horizontal de las góndolas V-280 Valor tiene dos ventajas más indiscutibles sobre los motores totalmente giratorios Osprey. En primer lugar, esta es un área de visualización completa de los hemisferios laterales alrededor del rotor basculante en el momento de estar en la superficie, así como la posibilidad de una resistencia al fuego completa en estas direcciones desde el lado del tirador, cubriendo el aterrizaje. Pero la ventaja más importante radica en la reducción múltiple del efecto del efecto "anillo de vórtice", que apareció activamente en la circunferencia de la punta de las palas del rotor basculante MV-22A / B / C "Osprey" en el momento en que las máquinas se acercaban. un aterrizaje vertical con una velocidad de descenso de aproximadamente 7 - 8 m / con. Se sabe que el área de mayor presión creada en el área barrida por las hélices debajo del rotor basculante también se mejoró debido al empuje de chorro adicional de las boquillas Allison T406-AD-400 HPT, lo que llevó a una manifestación aún mayor. del "anillo de vórtice". Esto sucedió debido al hecho de que el vector de empuje de la boquilla de la turbina se desvió con toda la góndola en la misma dirección. Como resultado, el "colchón" formado de mayor presión empujó una corriente de aire fresco a la circunferencia de la hélice, después de lo cual se torció en un vórtice toroidal y redujo significativamente la fuerza de elevación de ambas hélices. En este sentido, ha habido más de un accidente aéreo de convertiplanos de la familia Osprey.

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En el V-280 "Valor", incluso en el momento de la posición vertical de los módulos de tornillo en el modo "hover", las boquillas del T64-GE-419 HPT continúan creando un empuje horizontal, por lo que el alto- el cojín de presión debajo de la hélice se vuelve desigual y no se produce la formación de un "anillo de vórtice"; Ocurre cualquiera de las dos, pero docenas de veces con menor frecuencia. Esta decisión puede considerarse fundamental en la formación del concepto de rotor basculante. Y es precisamente esto lo que permitirá que este tipo de aviones emerjan, pero en una etapa completamente diferente, donde podrán dar rienda suelta a todo su potencial técnico.

En cuanto a los comentarios de los observadores sobre los problemas con la controlabilidad de los convertiplanos en varios modos de vuelo, incluido el despegue y aterrizaje en condiciones meteorológicas difíciles, también hay una falta de conciencia. Incluso los águilas pescadoras más recientes, fabricados por Bell Helicopter y Boeing Rotocraft Systems a principios de la década de 2000, están equipados con un sistema de navegación inercial digital (INS) de pequeño tamaño LWINS (Lightweighter Internal Navigation System), que, junto con el AN / ARN -147 receptor de navegación computarizado de banda VHF (conectado al INS mediante el bus de datos multiplexado MIL-STD-1553B) y otros sistemas auxiliares, hizo posible mantener el vehículo bajo control incluso en condiciones increíblemente difíciles. Además, se utilizan dos computadoras AN / AYK-14 a la vez para procesar rápidamente una misión de combate.

En consecuencia, el prometedor rotor basculante V-280 "Valor", equipado con un sistema de navegación inercial aún más avanzado con un ordenador de a bordo más eficiente, afrontará mejor las tareas de pilotaje en las condiciones meteorológicas más difíciles y en cualquier momento del día, teniendo en cuenta varios tipos de terreno. Además, el coche estará equipado con un sistema de control fly-by-wire con redundancia de triple canal. Por analogía con el MV-22B "Osprey", como parte de la aviónica acrobática Vaylor, será posible encontrar un sistema de radar para vuelos a baja altitud en el modo de seguimiento del terreno, lo que le dará a la máquina muchas ventajas. al superar la defensa aérea terrestre de un solo componente del enemigo.

Además, de algunos de nuestros comentaristas, se puede escuchar la afirmación de que la avería de uno de los motores turbohélice T64-GE-419 "provocará un desequilibrio completo de la máquina en el aire con una pérdida de control con todas las consecuencias consiguientes". " Sin embargo, aquí también hay un grave error. En línea con el diseño del tren motriz MV-22B, el V-280 "Valor" cuenta con un eje de hélice sincronizado entre ambas góndolas que pasa a través de los orificios de alivio en las nervaduras del guardabarros. Así lo demuestran las fotografías de la estructura del avión ensamblada de la placa de prueba NB280BH en el taller de ensamblaje "Bell Helicopter", tomadas desde el costado de la góndola del motor derecho. En la sección del ala, se pueden ver dos orificios, uno de los cuales puede servir para bloquear el módulo de tornillo llevado a la posición horizontal (avión), y el segundo solo está destinado a instalar el eje de sincronización. En el caso de que uno de los motores falle, el segundo comienza a trabajar con mayor potencia, transmitiendo una parte igual de par a la caja de cambios angular de la góndola con el motor inoperativo a través del eje de sincronización. Por lo tanto, sin carga adicional, el rotor basculante puede aterrizar con seguridad en un motor (lo principal es que la caja de cambios y el cardán permanecen intactos).

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Pasemos a un repaso de las capacidades tácticas y técnicas del nuevo vehículo de tercera generación, además de considerar al V-280 "Valor" como un helicóptero multifuncional, teniendo en cuenta la experiencia acumulada a lo largo de los años de funcionamiento del " Osprey "CV-22B (para EE. UU. SSO) y modificaciones MV-22B (para el USMC), así como helicópteros de la familia UH / MH-60" Blackhawk ". Para empezar, vale la pena señalar que el diseño del fuselaje Vaylor está al máximo unificado con el fuselaje de la familia de helicópteros Black Hawk (semi-monocasco con tren de aterrizaje triciclo, pero tipo retráctil). Sin embargo, a diferencia de las versiones principales de Blackhawk con una estructura de fuselaje totalmente metálica, así como el uso parcial de las dimensiones de kevlar de fibra de vidrio en las puertas de la cabina, el capó y el dosel de la planta de energía, el V-280 "Valor" recibió un fuselaje compuesto de una sola pieza utilizando Fibra de carbon. Este diseño resuelve dos problemas: reduce significativamente la superficie de dispersión efectiva (EPR) y también reduce la masa del helicóptero, aumentando la relación potencia-peso y el rango de vuelo del helicóptero. Como ya entendió, la similitud con la cabina del Blackhawk, incluida la capacidad de 14-16 marines / fuerzas especiales, permitirá al USMC y a la Fuerza de Operaciones Especiales de EE. UU. Adaptar el vehículo a la experiencia del personal en el menor tiempo posible.

La reducción de la firma de radar de este rotor basculante también se ve facilitada por una cola compuesta de dos aletas en forma de V con un ángulo de curvatura de más de 85 °, que absorbe la mayoría de las ondas electromagnéticas y parte de ella se refleja en el espacio. Las palas de la hélice para muestras en serie de "Vaylors" también deben fabricarse sobre la base de fibra de carbono, por lo que el RCS calculado esperado solo puede alcanzar 0,7 - 1 sq. m, que es muy digno para este tipo de aviones. Gracias a estos parámetros, el rango de detección de los prometedores convertiplanos V-280 por sistemas de radar de superficie, terrestres y aéreos es aproximadamente 2, 5 o incluso 3 veces menor que el del MV-22B "Osprey". Esta cualidad abre horizontes significativamente mayores para los pilotos y las unidades ILC que se transfieren en términos de vuelos y aterrizajes en aquellas áreas de teatros de operaciones donde el componente antiaéreo del enemigo está parcialmente suprimido (y hay “brechas” impresionantes en la "escudo" antimisiles en forma de áreas no observadas del espacio aéreo), o los operadores de divisiones y regimientos de misiles antiaéreos están inmersos en la tarea de repeler un ataque masivo con misiles por parte de cientos de Tomahawks y JASSM-ER lanzados desde los tableros de modificaciones de ataque de submarinos de la clase Ohio, destructores Arleigh Burke, así como bombarderos estratégicos supersónicos B -1B "Lancer".

Las cualidades aún más valiosas del rotor basculante V-280 "Valor", en comparación con el MV-22B, son la capacidad de volar alrededor de áreas con la defensa aérea más densa, así como de aterrizar un MP en la parte trasera profunda del enemigo.. Para implementar tales habilidades en el arsenal tecnológico de "Valor", existen motores T64-GE-419 muy económicos y de alto par con una capacidad de 4750 hp. con un consumo específico de 0,292 kg / kW * h. A pesar de que su potencia es solo un 35% menor que la del T406 (AE 1107C-Liberty), el rango de combate es 2-2, 2 veces mayor que el del Osprey (725 km frente a 1480-1550 km). Por ejemplo, si el CV-22B "Osprey", habiendo surgido del territorio de Rumania, apenas puede acercarse a la costa del Mar Negro del Territorio de Krasnodar en línea recta, donde será rápidamente detectado e identificado por el ruso A- 50U AWACS a una distancia de más de 450 km gracias a su enorme firma de radar, y luego destruido con éxito por los cálculos del sistema de defensa aérea S-300V4 incluso en el rango del horizonte gracias al uso de nuevos misiles 9M82MV con buscador de radar activo, luego, al usar el V-280 "Valor", puede observar una imagen completa.

Teniendo en cuenta un hipotético conflicto regional en el Mar Negro y el teatro de operaciones del Cáucaso, es necesario tener en cuenta que utilizando un radio de combate sólido de 1500 km y una baja firma de radar, los Veilors que despegaron del territorio de Rumania pueden fácilmente alcanzar el punto de aterrizaje requerido del MTR en las regiones del Cáucaso Norte que son difíciles de ver por medios de radar … Para disimular el momento de llegada a la zona de aterrizaje del MTR, los pilotos del V-280 "Valor" pueden aprovechar el modo de vuelo a baja altura a través de las cadenas montañosas del territorio de Georgia, mientras que el segmento principal de la ruta será pasar en espacio aéreo neutral sobre la parte sur del Mar Negro. Y lo más importante, a diferencia de los águilas pescadoras, los Waylors en esta sección de la trayectoria no necesitarán repostar en aviones cisterna como KC-135, KC-10A "Extender" o M330 MRTT, que, debido a su enorme EPR, instantáneamente Destacar el hecho de la presencia de una amenaza a nuestros A-50U, que están en alerta sobre la República de Crimea y Kuban. Esta es precisamente la principal ventaja táctica y técnica de la amplia gama de aviones de cobertura V-280 sobre los aviones de ala giratoria actualmente en servicio. La velocidad de este rotor basculante debe limitarse a 560 km / h, que no es peor que la del Osprey.

Con base en las características de este rotor basculante, se puede argumentar que el vehículo se está desarrollando no tanto para transportar unidades de la Infantería de Marina de los EE. UU. Al teatro de operaciones como para incursiones de larga distancia de "boinas verdes" en lo profundo del territorio enemigo, en el proximidad de determinados objetos de importancia estratégica para la realización de operaciones de sabotaje y reconocimiento, lo que también lo afirman algunas fuentes occidentales. Aún se desconoce si se prevé una unidad de potencia auxiliar (presente en el CV / MV-22B en la sección central) en la arquitectura de potencia del Vaylor; el nivel especificado de supervivencia del vehículo en situaciones críticas depende de su presencia.

Vale la pena señalar que el desarrollador del V-280, el consorcio Team Valor, patrocinado por el Departamento de Defensa de EE. UU., Incluye no solo divisiones de empresas estadounidenses como Bell Helicopter, Lockheed Martin y General Electric, sino también una división israelí ". Industria aeroespacial de Israel ". Es obvio que Hel Haavir todavía está interesado en plataformas de ala giratoria multifuncionales y de alta velocidad, capaces de transferir numerosas fuerzas especiales de las FDI a varios puntos calientes en la región de Asia occidental. El interés de las FDI en el rotor basculante Osprey se remonta a 2009, pero en el transcurso de casi una década, se ha enfrentado a importantes críticas de altos funcionarios militares israelíes por optar por el helicóptero de transporte militar CH-53K King Stallion. Es probable que esto se deba precisamente al problema críticamente peligroso y no resuelto de la formación de un "anillo de vórtice". La probabilidad de este fenómeno en el V-280 "Valor" es un orden de magnitud menor debido a la nueva configuración del motor de turbina con un empuje horizontal de la tobera con hélice vertical, y por lo tanto la probabilidad de encargar una nueva máquina a las FDI siguen siendo muy elevadas.

Un detalle interesante en el diseño y el refinamiento del diseño de la góndola es la reducción de la visibilidad infrarroja, por la que se esfuerzan los desarrolladores. Esto no es sorprendente, porque la mayoría de las operaciones aéreas del motor basculante V-280 "Valor" se llevarán a cabo en condiciones de probable entrada en la zona de combate de los MANPADS del enemigo. Por el momento, es difícil afirmar algo al respecto, ya que no hay una boquilla plana en la góndola del motor. Sin embargo, puede prestar atención a la presencia de un sistema de 2 boquillas para eliminar gases del HPT T64-GE-419. Aquí hay 2 opciones: o los desarrolladores usaron una segunda boquilla interna (en el compartimiento de la caja de cambios) para una circulación más eficiente del flujo de aire a través de la transmisión para enfriarla, o intentaron reducir la radiación infrarroja del chorro de gases de escape del HPT mezclándolo con aire frío de una boquilla adyacente; pero incluso este punto parece extremadamente confuso, ya que para reducir la radiación infrarroja, los gases de escape generalmente se mezclan con el aire atmosférico en un circuito adicional especial de la góndola del motor, que se puede observar en el diseño del sigiloso misil de crucero estratégico AGM-129A ACM. Al mismo tiempo, los puntos anteriores no describen toda la gama de posibilidades y problemas de operar convertidores Osprey prometedores como plataformas multifuncionales.

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Entonces, a partir de 2014, la sede de Bell Helicopter anunció el avance del diseño no solo de los vehículos de transporte y aterrizaje en la versión V-280, sino también de la versión de ataque del AV-280. En este sentido, los "Vaylors" tienen una gran cantidad de ventajas. El volumen sólido de la cabina le permite colocar una cantidad decente de armas de misiles y bombas en el interior, lo que no afectará la superficie reflectante efectiva de ninguna manera. Sobre la base de la masa de carga útil de 4540 kg, se puede calcular que 4 misiles de crucero tácticos de ultra largo alcance AGM-158 JASSM-ER, hasta 30 GBU-53 / B SDB-II ("Small Diametr Bomb II"), o hasta dos docenas de misiles JAGM tácticos prometedores con un cabezal de retorno de tres bandas anti-interferencia, representado por un canal de infrarrojos, un canal de radar de banda Ka milimétrico activo y un canal de guía láser semiactivo estándar.

En el caso del JASSM-ER, obtenemos un avanzado complejo de ataque de ala giratoria, capaz de elevarse inesperadamente en el aire desde cualquier parte del teatro de operaciones y atacar a una profundidad de aproximadamente 2500 km. En el caso de JAGM, "Waylor" se convierte en un vehículo de apoyo directo a las tropas, que puede flotar sobre el campo de batalla durante 3-4 horas, lanzando ataques de alta precisión contra vehículos blindados enemigos desde altitudes extremadamente bajas y a una distancia de 16 -20 km. Pero debe tenerse en cuenta que esto solo es posible si el enemigo tiene sistemas de defensa aérea militar obsoletos, por ejemplo, el sistema de misiles de defensa aérea Tungusska-M1, o los sistemas de misiles de defensa aérea Tor-M1 y el Osa-AKM. E incluso en este caso, el 100% de éxito del uso del ataque AV-280 no está garantizado, ya que los misiles JAGM (como toda la familia Helfair) tienen una velocidad de vuelo baja de 1400-1500 km / h, no maniobre en la trayectoria y difieren en un mayor tiempo de funcionamiento de un motor cohete sólido de modo dual. Con tales características, no es difícil interceptar el JAGM, especialmente con el uso de sistemas de guía óptica de televisión que son parte de los complejos anteriores. En cuanto al lanzamiento de JAGM desde el AV-280 "Valor", aquí vemos los módulos retráctiles estándar 1x4 PU M299, instalados en los "Apaches".

También se ve un excelente potencial en la versión antisubmarina del V-280, a la que se le puede asignar el índice SV-280. Si un "Osprey" similar en la modificación SV-22B (cuya posibilidad de producción fue considerada por Bell Helicopter y Boeing Rotorcraft Systems) pudiera proporcionar a la US Navy AUG información sobre la situación submarina solo a una distancia de hasta 800- 900 km, teniendo en cuenta el alcance del rotor basculante y el alcance de detección de los submarinos mediante boyas de sonar activas y pasivas, entonces cifras similares para el SV-280 pueden alcanzar los 1600 km. Al mismo tiempo, el mantenimiento y el costo de una hora de vuelo para un helicóptero de tercera generación será entre un 30 y un 50% menos costoso y será mucho más difícil encontrarlo; Siente la diferencia.

La capacidad de equipar el rotor basculante con una barra de repostaje en el aire de acuerdo con el principio de "cono de manguera", así como la capacidad de despegar y aterrizar en áreas no preparadas de la superficie terrestre, determina la siguiente ventaja estratégica del "Vaylor "- la capacidad de desplegar escuadrones de rotores basculantes en aquellas partes del teatro donde los lienzos de los aeródromos de las pistas militares fueron dañados por fuego de artillería de cañones y cohetes, así como por misiles de crucero estratégicos. De esto se desprende que a largo plazo (después de 2025), sobre la base del V-280, se pueden desarrollar sistemas de aeronaves de ala giratoria para reconocimiento radiotecnico y óptico-electrónico, puestos de mando aéreo táctico, repetidores, etc..

En el recurso de EE. UU. Www.militaryfactory.com, puede encontrar una revisión bastante interesante, que, además de las características de rendimiento ya conocidas del V-280, indica su capacidad para transferir fuerzas especiales a las zonas traseras de un potencial. enemigo: se expresan en la cobertura de los territorios de los estados con el radio del vehículo. Entonces, el alcance del rotor basculante avanzado cubre el 100% del territorio de la RPDC y el 90% del territorio de Afganistán. Pero para la transferencia de fuerzas especiales a enclaves remotos de los talibanes en Afganistán y las actividades de sabotaje y reconocimiento contra Pyongyang, las Águilas pescadoras existentes con su alcance más corto, pero casi 2 veces el número de personal transferido sería suficiente. Esto significa que Afganistán y Corea son sólo una pista falsa, mientras que la visión real de las Fuerzas Armadas de Estados Unidos con respecto al uso del V-280 "Valor" cubre escenarios de operaciones militares mucho más serios y extensos, donde Rusia y China están presentes.

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