Американские боевые вертолеты. Семь основных вертолётных схем
Свое развитие вертолеты получили только во второй половине 20 века. Их практически не использовали во Второй мировой войне. Однако в боевые машины проявили себя с самой лучшей стороны. Первыми развивать подобную военную технику стали американцы, и поначалу у них даже конкурентов не было. В настоящее время летательную технику используют в разведывательных целях, в корректировке огня, при эвакуации раненых, для высадки солдат и т.д. И в данном обзоре следует выделить некоторые американские военные вертолеты.
Боевая машина с усиленной броневой защитой
Конструкция АН-1 была спроектирована по одновинтовой схеме. Практически все боевые машины данного типа обладают двухлопастным несущим и рулевым винтом. Исключением является модель АН-1W. Также следует отметить, что они имеют в своей конструкции неубирающееся шасси лыжного типа. Для этой серии характерен узкий фюзеляж. В кабине для пилотов могут поместиться два члена экипажа. Они будут сидеть друг за другом. Американские военные вертолеты такой серии характеризуются усиленной броневой защитой, а также дублированной системой управления. Нет грузового отсека. Конструкторы для значительного увеличения скорости с маневренностью установили среднерасположенное крыло сравнительно небольшого размера.
Вооружение и основные отличия этих моделей
Американские военные вертолеты этой серии оснащены турельной пушечной установкой, которая находится в носовой части фюзеляжа. Также имеются пилоны в количестве четырех штук под крылом, на которые можно установить съемное вооружение. Для того чтобы уменьшить вероятность попадания ракет, обладающих ИК-головкой самонаведения, конструкторы оснастили машину системой охлаждения выхлопных газов моторов. Усиленные лопасти могут выдержать попадание снарядов 23 мм калибра.
В чем отличия серии АН-1 от других моделей? Они заключаются в различных силовых установках, в вооружении и в бортовом оборудовании. Боевые машины данной серии способны зависнуть на высоте в 915 метров с полным запасом топлива, а также с тонной вооружения при температуре 35 градусов.
Транспортный военный вертолет
Американский военный вертолет «Чинук» (СН-47) впервые поднялся в воздух в 1961 году. Через год его переименовали в СН-47А. В самом начале он был оснащен двумя двигателями, мощность которых достигала 1641 кВт. Впоследствии их было решено заменить на более мощные агрегаты. Для цельнометаллического фюзеляжа характерны прямоугольное сечение и скругленные углы. На каждой из сторон нижней части фюзеляжа можно обнаружить обтекатели. Они скрывают топливные баки, по три каждый. Десантный американский военный вертолет, название которого «Чинук», может вместить в себя 44 десантника. Имеются узлы с возможностью закрепления носилок для раненых в количестве 24 штук. За счет откинутой створки, характерной для грузового люка, можно образовать погрузочную рампу.
Крепление лопастей производится за счет использования шарниров. Для того чтобы снизить абразивный износ, носок лопасти было решено покрыть титановыми и никелевыми сплавами.
Известный вертолет «Апач»
Американский военный вертолет «Апач» (АН-64) был разработан в целях предоставления солдатам огневой поддержки. Также он необходим для уничтожения бронированных объектов. Боевая машина может совершать вылеты вне зависимости от времени суток, условий видимости и состояния погоды. Для того чтобы уменьшить вероятность попадания в машину ракет с ИК-головками самонаведения, выхлоп силового агрегата производится через устройство, которое рассеивает струю, уменьшая при этом ее температуру. Американский военный вертолет, название у которого "Апач", оснащен ПТУР «Хеллфайер», которая характеризуется наличием лазерного наведения. На турели, расположенной под фюзеляжем, находится 30 мм пушка.
Для лопастей несущего вина характерна прямоугольная форма и стреловидная законцовка. За счет этого удалось снизить воздействие со стороны сжимаемости при достижении больших скоростей полета. Крепятся лопасти за счет систем упругих пластин-торсионов. Они способны сохранить свою работоспособность в случае попадания пуль, калибр которых достигает 15,7 мм. Какие еще американские военные вертолеты следует выделить?
Разведывательный боевой вертолет
Вертолет «Команч» (RAH-66) является современной двухдвигательной разведывательной боевой машиной. Он также способен поддерживать наземные силы огнем. Фюзеляж, которым обладает американский военный вертолет с двумя винтами, характеризуется низкой эффективной площадью отражения. Боевая машина имеет съемные оружейные пилоны, электронную систему управления полетом и эргономичную кабину. Вертолет оснащен пятилопастным несущим винтом. Рулевой винт находится в кольце. Боевые модели этой серии обладают ИК-сенсорами и телескопическими телевизионными камерами. Они предоставляют возможность совершать ночные полеты, а также с высокой точностью идентифицировать цели. Вооружение вертолета - ПТУР «Хеллфайер» с лазерным наведением. Также имеется УР «Стингер» класса «Воздух-воздух», ракеты сигнального характера и 20 мм пушка.
Двухвинтовой военный вертолет
Американский военный вертолет с двумя винтами, название у которого Kiowa Warrior, стали проектировать еще в 1984 году. Некоторые модели впоследствии модифицировали в легкие машины специального назначения. С их помощью осуществлялась перевозка раненных, солдат и грузов, которые крепили за счет использований внешней подвески. Конструкция обладает четырехлопастным несущим и двухлопастным рулевым винтом. За счет использования новой несущей системы удалось добиться увеличения времени нахождения в полете до 2,5 часа. При этом вертолет способен передвигаться не только по прямой, но и вбок, и назад. Также он может зависнуть в воздухе при скорости ветра, равной 65 км/час.
Вертолет оснащен защитой от пуль, калибр которых составляет 7,62 мм. За счет ослабевания теплового излучения мотора и использования станции активных ИК-помех удалось снизить вероятность попадания ракет с ИК-головкой. Экипаж с топливными баками защищены бронелистами. Они могут выдержать попадание 30 мм снарядов. Чтобы лопасти несущего винта не были повреждены, их оснастили ножом для резки. Вертолет данной серии может передавать данные о целях на наземный пункт за счет использования специальных систем. Эта процедура длится около 6 секунд.
Транспортные вертолеты «Хью»
Как называется американский военный вертолет, большинство модификаций которого можно перевозить на самолетах типа С-124? Речь идет о боевых машинах UH-1 Huey. За период своего совершенствования конструкторы улучшили некоторые его параметры. Было увеличено количество мест для пассажиров, дальность перелета практически в 3 раза. Но и вес боевой машины при этом стал значительно больше. Сначала в воздух поднимались однодвигательные модели этой серии, но потом было решено выпускать двухдвигательные. Многие модификации именно этой серии могут перевозиться посредством использования транспортных самолетов типа С-124. Вооружение съемное. Для него имеются специальные точки крепления: пять встроенных и две навесные. На всех этих узлах без исключения можно установить пулеметы с гранатометами.
Заключение
В данном обзоре были рассмотрены некоторые американские вертолеты, используемые в разведывательных и боевых операциях. На самом деле их очень много, и на то, чтобы описать все модели, не хватит времени. Мы рассмотрели только наиболее известные и популярные серии. Надеемся, что данная статья поможет разобраться в том, что собой представляют сконструированные на территории США.
В 1976 году планировалось поступление на вооружение нового вертолёта CH-46Е, созданного на базе вертолёта CH-46D. В иностранной печати указывалось, что он будет оснащён двигателем Т58-16 мощностью 1870 л. с, иметь максимальный взлётный вес 10600 кг и сможет взлетать с площадки, расположенной на высоте 900 м над уровнем моря, при температуре окружающего воздуха 33°С. Для этого же вертолёта к началу 1979 года намечается разработать лопасти несущего винта из стеклопластика.
К выполнению программы дальнейшей модернизации вертолёта СН-47 фирма «Боинг» приступила в конце 1976 года. На новом варианте вертолёта, получившем обозначение CH-47D, установлены (в отличие от последней модели СН-47С) упрощённая гидравлическая система и усовершенствованная система управления. Сообщается, что в результате внесения ряда конструктивных изменений повысится живучесть вертолёта, В конечном итоге специалисты фирмы предполагают снизить уязвимость вертолёта от огня противника на 36-75%. Намечено модернизировать 198 вертолётов, темп работ - три машины в месяц. По оценке командования армии США, выполнение данной программы модернизации позволит значительно улучшить боевые возможности вертолётов СН-47.
Основные расчётные тактико-технические характеристики указанных выше новых и модернизированных вертолётов приведены в таблице.
В настоящее время специалисты армии США определяют комплекс требовании к перспективному разведывательному вертолёту, создание которого намечено по программе ASH (Advanced Scout Helicopter). В частности, как сообщалось в иностранной печати, их требования к оборудованию такого вертолёта предусматривают установку комплекса электронного оборудования (общий вес которого не должен превышать 370 кг), включающего телевизионную систему обнаружения, инфракрасную систему ночного видения в передней полусфере, лазерный целеуказатель и лазерный дальномер.
По этой программе намечено закупить 700 машин. Некоторые американские специалисты считают, что поскольку одним из главных условий программы ASH является низкая стоимость вертолёта (менее 1 млн. долларов), то разработка новой машины исключена. Возможны только два варианта выполнения программы: модернизация 700 состоящих в настоящее время на вооружении лёгких разведывательных вертолётов или модернизация 400 имеющихся вертолётов воздушного наблюдения OH-6D , а также закупка 300 более совершенных вертолётов подобного класса OH-58А и переоснащение их указанным выше оборудованием.
Приведённые выше данные говорят о том, что создание новых и усовершенствование состоящих на вооружении армии США вертолётов является очередным витком гонки вооружений, которую продолжает американский империализм, несмотря на происходящие в мире позитивные изменения.
В США готовятся к испытаниям в 2017 году сразу два боевых вертолета нового поколения, выполненных с учетом всех имеющихся достижений в сфере высоких технологий. Оба вертолета станут быстрее и будут иметь больший радиус действия, чем любой из конкурентов.
Сухопутные войска США рассматривают два новых высокотехнологичных проекта военных винтокрылых машин: конвертоплан V-280 Valor («Доблесть») фирмы Bell Helicopter и вертолет соосной схемы с толкающим винтом фирм Sikorsky и Boeing SB-1 Defiant («Дерзкий»). Летные испытания обеих машин намечены на 2017 год, написал в издании Warrior американский военный обозреватель Крис Осборн. Это будут их первые официальные испытания в армии США.
Прототип многоцелевого вертолета SB-1 Defiant
Новые вертолеты созданы в ходе программы JMR TD (Joint Multi-Role Technology Demonstrator, Образец единой многоцелевой машины), которая, в свою очередь, - часть программы по созданию летательных аппаратов будущего с вертикальным взлетом (Future Vertical Lift, FVL), способных заменить знаменитые вертолеты Sikorsky UH-60 Blackhawk и Boeing AH-64 Apache, состоящие сейчас на вооружении армии США. Новый парк боевых и транспортных вертолетов предполагается создать к 2030 году.
«Создание двух различных высокотехнологичных, ориентированных на будущее вертолетов уже идет полным ходом. В 2016 году будут испытания на земле, и в 2017 году планируются начальные летные испытания», - подтвердил директор программы JMR Дэн Бэйли.
По его словам, создание вертолетов идет по графику, «в точном соответствии с планами кооперации соисполнителей».
Согласно тактико-техническим требованиям к новым машинам, их крейсерская скорость должна превышать 500 км/час, боевой радиус - более 400 км.
Вертолеты следующего поколения также будут способны действовать в сложных метеоусловиях.
«Мы установили требование к скорости не менее 500 км/час, поскольку это требует использования новых технологий. В соответствии с ним инженеры и конструкторы выдвинули немало прорывных идей», - рассказал Бэйли.
По его словам, более быстрый и более маневренный вертолет, который может пролететь гораздо большее расстояние без дозаправки в воздухе, позволил бы подразделениям армии США эффективнее поражать цели противника или доставлять к месту операций небольшие мобильные группы сил специального назначения.
Новый вертолет будет разработан с учетом новейших достижений в сфере бортового радиоэлектронного оборудования, чтобы своевременно обнаружить противника и использовать оружие следующего поколения, описывают требования к боевой машине в Пентагоне.
«Нам нужны технологии и проекты, которые существенно отличаются от того, что мы имеем сегодня. Новые вертолеты будут нести больше оборудования и оружия, будут более маневренными и будут выполнять боевые задачи с бóльшим радиусом действия», - рассказал руководитель проекта FVL Рич Кречмэр.
Компания Bell Helicopter в следующем году продемонстрирует армии США боевой конвертоплан третьего поколения V-280 Valor.
Конвертоплан - летательный аппарат с поворотными лопастными винтами, которые на взлете и при посадке работают как подъемные, по принципу вертолета, а в горизонтальном полете - как тянущие, при этом подъемная сила обеспечивается крылом самолетного типа.
Создали V-280 учли опыт проектирования и эксплуатации конвертопланов XV-3 и XV-15 первого поколения, а также последовавших за ними гражданского конвертоплана BA 609 и первого серийного военного конвертоплана V-22 Osprey второго поколения.
«В отличие от V-22, винты которого наклонялись вместе с двигателями, двигатели V-280 зафиксированы в горизонтальном положении, а переход между вертолетным и самолетным режимами осуществляется за счет наклона одних винтов», - объяснил «Газете.Ru» заместитель директора Центра анализа стратегий и технологий Константин Макиенко.
Крыло V-280 прямой стреловидности, а не обратной, как в случае с V-22. Оно будет производиться как цельная деталь с использованием технологии Large Cell Carbon Core, которая позволит снизить вес конструкции и производственные затраты. Эта технология также позволяет быстро выявлять дефекты, возникающие во время эксплуатации. Фюзеляж конвертоплана также будет выполнен из композитных материалов. В конструкции V-280 Valor предусмотрено V-образное хвостовое оперение и дистанционная система управления с тройной избыточностью.
Экипаж V-280 состоит из четырех человек. На борту конвертоплан может перевозить до 11 пассажиров.
Боевой радиус конвертоплана, названный ранее компанией Bell, - 926 км. Перегоночная дальность полета - 3889 км. Грузоподъемность - 4500 кг.
Силовая установка состоит из двух двигателей General Electric T 64-419 мощностью 5000 л.с.
Другая перспективная машина - многоцелевой вертолет SB1 Defiant с соосным несущими и толкающим хвостовым винтами. В основе проекта лежит демонстратор компании Sikorsky X2, который стал также базой для перспективного ударного вертолета S-97 Raider.
В отличие от ударного варианта, SB1 Defiant предназначен для проведения транспортных операций, высадки десанта, выполнения поисково-спасательных операций и эвакуации раненых с поля боя. Вертолет в дальнейшем может поступить на вооружение сухопутных, военно-воздушных сил, флота и корпуса морской пехоты США.
Ожидается, что в войска вертолет может начать поступать уже в 2018 году и до 2030 года полностью заменит устаревшие, по мнению американских военных, вертолеты UH-60 Black Hawk.
Программа JMR/FVL предполагает интеграцию в перспективных боевых машинах широкого спектра новейших сенсоров, оружия и авиационной радиоэлектроники, которые предусматривают возможность дистанционного управления в случаях, если пилот выведен из строя ранением или убит, объяснили Warrior должностные лица Пентагона.
В проектных документах JMR TD/FVL описываются задачи разработать интерфейс «человек-машина» с автоматическим выполнением большого количества самых разнообразных функций, чтобы разгрузить пилота и экипаж для принятия более важных в ходе боевого вылета задач.
Предполагается, например, внедрить на перспективных конвертопланах технологии, которые оказывают пилоту помощь при принятии того или иного решения, организовать и расположить по приоритетам всю поступающую в кабину летчика информацию, оптимизировать визуальные, 3D-, аудио- и другие информационные сигналы. У пилотов конвертопланов будет возможность получать видео с соседних беспилотных летательных аппаратов и управлять этими дронами во время полета. Часть информации может быть показана в кабине вертолета, а часть - выведена в шлемы пилотов.
Как заявляют представители армии США, в перспективных вертолетах предполагается интеграция мер по противодействию различным видам оружия противника - от стрелкового до переносных зенитно-ракетных комплексов.
Среди подобных технологий называется Common Infrared Countermeasure (CIRCM) - высокотехнологичный лазерный глушитель, способный отклонять от курса приближающиеся ракеты противника.
CIRCM представляет собой улучшенную версию системы Advanced Threat Infrared Countermeasures (ATIRCM), развертываемой сейчас на самолетах ВВС США. Срок готовности системы CIRCM - 2018 год. К 2030 году предполагается использование еще более продвинутых технологий.
Новая вертолетная программа предполагает создание новых технологий приборов ночного видения для пилотов, тепловизоров, электрооптических датчиков, улучшение лазерных дальномеров и лазерных целеуказателей.
В соответствии с JMR, вертолеты спроектированы так, чтобы объединить оружие и средства разведки для будущего применения вертолетов в полностью автономном режиме, когда машина будет самостоятельно обнаруживать, сопровождать и обстреливать большое количество целей в условиях резких маневров с поправками на ветер и другие условия.
Среди большого количества схем вертолетов, разработанных до сих пор, широко распространена схема с двумя соосно расположенными несущими винтами, которая впервые была применена М. В. Ломоносовым на его «аэродромической машинке». Оба несущих винта в этой схеме находятся на одной оси, один под другим. Вал верхнего винта при этом проходит внутри полого вала нижнего винта. Винты вращаются в противоположных направлениях, поэтому на фюзеляж передаются два реактивных момента, взаимно уравновешивающих друг друга. Вертолеты, построенные по этой схеме, обладают хорошей маневренностью.
В частности, за счет изменения углов установки лопастей одного из винтов по сравнению с установочными углами лопастей другого винта (дифференциальное изменение общего шага винтов) достигается разность в их реактивных моментах, которая, передаваясь на фюзеляж, поворачивает вертолет в ту или иную сторону. Продольное и поперечное управление и управление подъемом и спуском будут описаны ниже. Сейчас заметим только, что принципы такого управления одинаковы для большинства вертолетов.
Вертолет с двумя винтами
В России по этой схеме был построен вертолет еще в 1907 г. конструктором Антоновым. Впоследствии эту схему применяли во многих странах. Современный вертолет конструкции II. И. Камова создан также по двухвинтовой соосной схеме.
Основными преимуществами вертолетов, построенных по этой схеме, являются их малый размер и небольшой вес. Это достигается отсутствием длинной хвостовой балки для установки рулевого винта н длинных валов для передачи крутящего момента от двигателя на винты, так как винты установлены на одной вертикальной оси почта рядом.
Любопытно отметить, что все вертолеты весом до 800 кг построены по двухвинтовой соосной схеме. Возможно, что именно такие вертолеты станут в недалеком будущем широко распространенными летательными аппаратами индивидуального пользования.
Эта схема, как и любая другая, не лишена недостатков. Так, вследствие того, что нижний винт работает в струе воздуха, отброшенной и закрученной верхним винтом, ухудшаются условия его работы и затруднен расчет винта при проектировании.
Вертолет с двумя продольно расположенными несущими винтами
Схема вертолета с продольно расположенными несущими винтами впервые была предложена Н. И. Сорокиным. Согласно этой схеме, один винт располагается над носовой частью фюзеляжа, а второй - над хвостовой. Оба винта могут приводиться во вращение одним или двумя двигателями. Направление вращения винтов противоположное для взаимного погашения реактивных моментов.
По этой схеме выгодно строить тяжелый многоместный вертолет, так как фюзеляж такого вертолета оказывается удобным помещением для грузов и пассажиров и, кроме того, вертолет этой схемы имеет хорошую продольную управляемость и допускает значительное изменение положения центра тяжести вдоль оси фюзеляжа. Так, если вертолет будет опускать нос, т. е. центр тяжести переместился вперед, то создастся пикирующий момент, который легко может быть устранен увеличением тяги носового винта при соответствующем уменьшении тяги винта, установленного в хвосте. При перемещении центра тяжести паза- мы должны будем увеличить тягу винта, установленного в хвосте, и уменьшить тягу носового винта.
Преимущество вертолета, построенного по этой схеме, состоит в том, что он имеет малое поперечное сечение фюзеляжа, а следовательно, малое вредное сопротивление, что позволяет летать с наибольшими скоростями.
Недостаток вертолета, построенного по этой схеме, в том, что задний винт при полете вертолета вперед работает в воздухе, предварительно возмущенном передним винтом, а это уменьшает его коэффициент полезного действия.
Показана модель вертолета с двумя продольно расположенными винтами. Лопасти несущих винтов вертолета для облегчения ангарного хранения могут быть изготовлены складывающимися над фюзеляжем, что сильно уменьшает габарит вертолета.
