Самые быстрые вертолеты в мире

3.

AgustaWestland AW139
Максимальная скорость — 310 км/ч.
Эта модель вертолета существует в военном и гражданском вариантах и применяется в том числе при спасательных операциях на море. Военный вертолет способен перевозить до десяти солдат в полном вооружении или же пятнадцать пассажиров. Вертолет собирали в разных частях мира, в том числе в американской Филадельфии и в России, где этим занимался холдинг «Роствертол». Сегодня компания действует в Великобритании и Италии.
В телепередаче Uppdrag granskning сообщили, что шведское Ведомство по делам судоходства закупило у итальянского производителя AgustaWestland семь спасательных вертолетов данной модели, однако, как выяснилось, сделка была подстроена заранее.

AH-1Z Viper

Еще один отличный американский боевой вертолет – AH-1Z Viper. Создан он на базе Bell AH-1 Super Cobra: разработка велась целенаправленно для сил морских пехотинцев США. Эта боевая машина оснащена передовыми технологиями и вооружением, двумя турбированными двигателями и предназначена для ведения плотного пулеметного и ракетного огня по объектам и живой силе противника. Гордостью AH-1Z Viper является его модернизированная прицельная система, которая позволяет добиться высокой кучности стрельбы как при пулеметном, так и при ракетном огне. К тому же часть ракет этого вертолета являются управляемыми. В эксплуатацию в вооруженных силах Соединенных Штатов он был принят в начале 11-го года.

Научное обоснование

Изучением влияния метеорологических факторов на регулярность, безопасность и экономическую эффективность полетов занимается авиационная метеорология. Она изучает не только явления природы (грозы, метели, туманы), но и дает прикладные советы летчикам: как определить подходящие условия для полетов, какие условия являются допустимыми, а какие – особо опасными.

Однако такое понятие как «сложные метеоусловия» весьма растяжимо, ведь более опытные экипажи могут ориентироваться почти в любой ситуации. Поэтому была разработана система метеоминимумов различной категории, которые разрешают точную посадку при влиянии различных климатических факторов:

• 1 категория – 60 метров (высоты облаков) на 550 метров (дальность видимости);
• 2 — 30*350;
• 3А — 30*200;
• 3В — 30*50;
• 3С — без ограничений.

Определяются также метеоминимумы для неточной посадки, которые рассчитываются для каждого аэродрома и пилотируемого средства отдельно.

Необязательно быть ученым, чтобы определить хотя бы примерно, какая погода нас ждет. Есть некоторые простые советы, которые помогут летчикам.

С какой скоростью летит вертолет

Так уж сложилось, что сам принцип полета вертолета ограничивает его скорость. Подъемная сила классического вертолета создается несущим винтом. При вращении одна лопасть движутся навстречу потоку (наступающая лопасть), а вторая — наоборот, таким образом создавая подъемную силу в разной степени. И этот же несущий винт приводит в движение вертолет и в горизонтальном полете.

Теперь внимание, чем быстрее вращается винт, тем быстрее летит вертолет, но угловая скорость вращения ротора (та, что измеряется в оборотах в минуту) постоянна, а линейная (та что в километрах в час) тем больше, чем больше длинна лопасти. В определенный момент на концах лопастей эта скорость достигает сверхзвукового значения, увеличивая тем самым сопротивление наступающей лопасти несущего винта

На противоположной же лопасти о достижении скорости звука еще нет, там появляется другая беда — срыв потока из-за малой линейной скорости

В определенный момент на концах лопастей эта скорость достигает сверхзвукового значения, увеличивая тем самым сопротивление наступающей лопасти несущего винта. На противоположной же лопасти о достижении скорости звука еще нет, там появляется другая беда — срыв потока из-за малой линейной скорости.

Скорость вертолета ограничена самой его конструкцией, ничего не поделаешь.

С большинством из негативных явлений уже давно научились бороться, но вот проблема с ростом сопротивления мешает вертолетам летать быстрее. При существующей схеме несущего винта создать сверхзвуковой вертолет невозможно (лопасти гораздо раньше столкнуться с проблемой, чем летательный аппарат целиком).

Самый быстрый вертолет

Самым быстрым вертолетом классической схемы является британский Westland Lynx. В 1986 году он разогнался до скорости 400,87 км/ч. Но это был не серийный, а специально переоборудованный для рекорда вертолет.

Westland Lynx. Рекорд: 400 км/ч

Bell 533 достиг скорости 509 км/ч, в 1969 году но при этом являлся «реактивным вертолетом». Он был оснащен двумя реактивными двигателями благодаря которым мог развить такую скорость.

Вертолет соосной схемы Ка-50/52 разгоняется до 460 в пикировании (такая скорость достигалась во время испытаний). С какой скоростью летит вертолет в горизонтальном полете? Всего-то 310 км/час, хотя и это довольно быстро для вертолета.

Самый быстрый вертолет США, AH-64D Апач, по паспорту имеет предельно допустимую скорость 365 км/ч но разогнаться в горизонтальном полете может только до 293 километров в час.

Европейский NH90 разработанный Airbus Helicopters разгоняется до 291 км/ч.

Само-собой вырисовывается ограничение по скорости в 400 километров в час (и то, для этого нужно очень сильно постараться и даже немного жульничать) и никак не больше. Если речь идет о классике.

Ка-50/52. Рекорд  460 км/ч… В пикировании

Из не классических вариантов

Конвертоплан V-22 Osprey разгоняется до скорости 509 км/ч. При этом является серийным летательным аппаратом, а цифра 509 — относится к крейсерской скоростью полета. Но конвертоплан развивает такую скорость в «самолетном режиме».

Самый быстрый экспериментальный

Рекорд скорости для Eurocopter X3 составляет 472 км/ч. Для вертолетов это является абсолютным рекордом. Хотя такой скорости достиг не классический вертолет, а винтокрыл с толкающими пропеллерами.

Eurocopter X3. Рекорд: 472 км/ч

Еще одним рекордсменом призван стать Sikorsky S-97 Raider его максимальная скорость 444 км/ч. Это вертолет соосной схемы с толкающим пропеллером. Но, что самое интересное, этот вертолет компания делает не по заказу Пентагона, а за свои и спонсорские деньги.

Eurocopter X3. Рекорд скорости: 472 км/ч

Гражданский вариант аналогичной схемы — Sikorsky X2 в 2010 году достиг скорости 460 км/ч

«Вертолеты» Еврокоптер и Сикорский используют дополнительные пропеллеры, для увеличения скорости. А это уже совсем другая история.

Sikorsky X 2. Рекорд: 460 км/ч

При этом в решении компанией Сикорского используется соосная схема расположения винтов, а сами винты выполняют только функцию несущих, что позволяет не увеличивать скорость вращения для увеличения скорости самого вертолета и тем самым избежать роста сопротивления связанного достижением скорости звука и развития так называемого волнового кризиса.

На видео с демонстрацией полета таких летательных аппаратов видно что они летят горизонтально, а не наклоняя нос, как классические вертолеты.

Видимо пришло время прощаться с классическими вертолетами и делать ставку на гибридные конструкции. Чтобы поставить новый рекорд скорости вертолета, нужно просто перестать им быть. Снять ограничение заложенное в самой конструкции можно только ее изменив.

Модификации Ми-26:

Ми-26 — военно-транспортный вертолет;

Ми-26Т — гражданский вариант военно-транспортного вертолета, созданный в 1983 году. Отличается дополнительным радиосвязным, навигационным и специальным гражданским оборудованием, отсутствием бронирования и другого военного оборудования;

Ми-26А — военно-транспортный вертолет с новым пилотажно-навигационным комплексом, создан в 1985 году;

Ми-26С — модификация, дооборудованная во время ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС системой разбрызгивания дезактивирующей жидкости; 

Ми-26ПП — вертолет радиоэлектронной борьбы, созданный в 1986 году;

Ми-26ТП — противопожарный вариант, снабжен баком емкостью 7500 литров для пожарогасящей жидкости, которая направляется на очаг пожара через одну или две насадки;

Ми-26ТЗ — вертолет-топливозаправщик, создан в 1986 году для снабжения горючим авиационной и наземной техники;

Ми-26Л235 — созданная в 1987 году летающая лаборатория геолого-разведочных работ;

Ми-26НЭФ-М — дальний противолодочный вертолет, создан в 1990 году;

Ми-26П — пограничная модификация для полетов в высоких широтах. Построена в 1992 году;

Ми-26ТМ — созданный на «Роствертоле» в 1992-1993 гг. вертолет-летающий кран с кабиной для оператора под фюзеляжем на задней грузовой рампе;

Ми-26ПК — в 1997 году на МВЗ им. М.Л. Миля была построена краново-монтажная модификация с боковой дополнительной подвесной универсальной кабиной оператора;

Ми-26ТП — разработанный на рубеже 20 и 21 веков ряд противопожарных модификаций вертолета, предназначенных для заправки и перевозки в специальных резервуарах 15 тонн пламегасящей жидкости с ее последующим опорожнением над очагами возгорания;

Ми-26Т2/В с сокращенным количеством членов экипажа и современной авионикой на основе комплекса бортового радиоэлектронного оборудования НПК90-2, в том числе и «стеклянной кабиной» с дублированием основных приборов традиционными аналоговыми. Модернизация позволила повысить надежность и безопасность полета, снизить эксплуатационные расходы, обеспечить непрерывный мониторинг текущего состояния агрегатов и систем вертолета в полете и контроль их наработки, улучшить устойчивость и управляемость вертолета и точность висения при выполнении работ с использованием внешней подвески, обеспечить выполнение полетов в любое время суток в простых и сложных метеоусловиях, снизить нагрузку на экипаж и уменьшить его численность до двух-трех человек, расширить номенклатуру полетных заданий и повысить эксплуатационную готовность. В военном варианте Ми-26Т2В предусматривается установка нового бортового комплекса обороны «Витебск». Ми-26Т2В совершил первый полет в 2018 году.

В завершение

Рассматриваемый представитель малой авиации изготовлен с применением новейших технологий и материалов. Его оснащение продуманно, а управляемость относительно проста. Многие его сравнивают с хорошим автомобилем, который умеет летать.

Расход топлива вертолета «Робинсон» составляет около 57 литров в час, а скорость — порядка 180 км/ч, что свидетельствует об оптимальном сочетании экономичности и скорости. Комфорт и безопасность летательного аппарата также на высшем уровне. Вертолеты марки Robinson эксплуатируются полицией некоторых стран, что дополнительно подтверждает их практичность и надежность.

Сколько у вертолета потолков

Для технической характеристики вертолетов специалисты используют термин «потолок».

Что такое потолок

В авиации потолком называют максимальную высоту, которую конкретный летательный аппарат может набрать при определенных условиях. Потолок измеряют и указывают для стандартных погодных условий, которые рассчитываются по параметрам международной стандартной атмосферы.

Международная стандартная атмосфера (МСА) — расчетная модель изменения температуры и плотности воздуха, а также атмосферного давления и кинематической вязкости воздуха с изменением высоты над уровнем моря.

Реальные погодные условия могут отличаться от шкалы МСА. Это приводит к изменению заявленного потолка летательного аппарата. Причину такой ситуации легко понять на примере вертолета.

Способность винтокрылой машины набирать высоту определяется производительностью двигателя и тягой основного винта. Плотность воздуха прямо влияет как на работу силовой установки, так и на эффективность несущего винта. Уменьшение этого показателя снижает реальную мощность двигателя и тягу.

В свою очередь, температура и атмосферное давление влияют на плотность воздуха. Поэтому изменение даже одного из показателей меняет заявленный потолок летательного аппарата.

Какие бывают потолки

Для характеристики возможностей гражданских вертолетов используют теоретический и практический потолок.

Теоретический, или статический, потолок

Это максимальная высота, которую винтокрылая машина может достичь при вертикальном взлете. Данный показатель также называют потолком висения. После достижения теоретического потолка вертолету не хватает мощности двигателя и тяги винта для набора высоты.

Статический потолок характеризует технические возможности вертолета, но на практике не используется. Теоретическая максимальная высота для вертолета Ми-8 равна 3980 м. Это не значит, что пилоты поднимаются почти на 4 км при вертикальном взлете. Для достижения статического потолка двигатель должен работать на пределе возможностей, а лопасти винта ‒ иметь максимальный угол атаки для создания подъемной силы. В такой ситуации существует риск срыва потока и развития внештатной ситуации.

Лопасть Оккама

Технологический предел скорости вертолета определяется разницей в скорости движения наступающей и отступающей лопастей несущего винта относительно воздуха. Скорость движения вертолета прибавляется к скорости наступающих лопастей и вычитается из скорости отступающих лопастей. Если угол атаки лопастей на наступающей и отступающей сторонах ротора будет оставаться неизменным, подъемная сила на наступающей стороне будет значительно больше, чем на отступающей, и вертолет перевернется. Автомат перекоса вертолета классической схемы устроен так, чтобы компенсировать эту разницу, циклически уменьшая угол атаки лопастей на наступающей стороне и увеличивая на отступающей. Это значит, что винт ни при каких обстоятельствах не сможет реализовать весь потенциал подъемной силы: даже при максимальном угле атаки лопастей отступающей стороны подъемная сила наступающей стороны будет далека от максимально возможной.

Винтокрыл Ка-22 был разработан в конце 50-х годов для военно-воздушных сил СССР. Грузовой аппарат с двумя несущими и двумя толкающими роторами мог принимать на борт до 16,5 тонн груза и летать со скоростью 350 км/ч. Интересно, что на высокой скорости несущие винты переходили в режим авторотации, и аппарат превращался в огромный автожир. Ка-22 совершил свой первый полет 15 августа 1959 года. В августе 1964 один из опытных образцов винтокрыла вошел в неконтролируемый правый поворот, за которым последовало сваливание. Из пяти членов экипажа лишь троим удалось катапультироваться. После трагической аварии проект был закрыт.

Так же расточительно мы обращаемся с подъемной силой, заставляя вертолет лететь вперед. Чтобы набрать скорость, приходится увеличивать угол атаки лопастей в задней части ротора и уменьшать в передней. Максимального угла атаки всех лопастей, равно как и максимально возможной подъемной силы, мы не получим.

Схема с двумя пересекающимися роторами, установленными под небольшим углом друг к другу, была впервые применена в 1942 году в нацистской Германии для небольшого противолодочного вертолета Flettner Fl 282 Kolibri. Ее придумал конструктор Антон Флеттнер, который после войны присоединился к американской компании Kaman. Основное преимущество синхрокоптеров, как иногда называют вертолеты с пересекающимися роторами, заключается в повышенной стабильности при зависании. Кроме того, синхрокоптеры работают значительно тише вертолетов, построенных по классической схеме. На сегодняшний день в мире эксплуатируется около 40 вертолетов K-Max.

Интересно, что в вертолетах соосной схемы (большинство моделей Камова) для обоих винтов используется практически такой же автомат перекоса, как в одновинтовых машинах. Роторы, вращающиеся в противоположные стороны, компенсируют потерю подъемной силы на отступающих лопастях без помощи автомата перекоса, поэтому схема Камова превосходит классическую по энерговооруженности. Но необходимость создавать горизонтальную тягу с помощью несущих винтов по‑прежнему заставляет идти на энергетический компромисс.

Sikorsky S-72 — это уникальная гибридная экспериментальная платформа с несущим крылом, основным и рулевым роторами и двумя реактивными двигателями, предназначенная для испытания различных вертолетных схем. Летающая лаборатория впервые оторвалась от земли 12 октября 1976 года. Основной ротор S-72 был сбрасываемым: если в полете что-то шло не по плану, испытатели могли одним нажатием кнопки превратить вертолет в реактивный самолет и вернуться на аэродром. На Sikorsky S-72 была испытана концепция ротора X-wing, широкие и жесткие лопасти которого после набора высоты останавливались и играли роль несущего крыла.

В соосной схеме Sikorsky X2 автомат перекоса не несет компенсаторных функций. Несущие винты не отвечают за создание горизонтальной тяги и компенсируют взаимное стремление к крену, поэтому необходимость в циклическом изменении шага винта отпадает. И наступающая, и отступающая стороны ротора X2 всегда развивают максимум подъемной силы. Специалисты Sikorsky называют эту технологию ABC (концепция наступающей лопасти, Advancing Blade Concept). Согласно ABC подъемная сила определяется мощью наступающей лопасти, а не ограничивается возможностями отступающей. Это означает, что вертолет станет экономичнее и сможет преодолевать большие расстояния без дозаправки. Но главное, что по сравнению с вертолетами привычных схем он сможет поддерживать высоту при меньшей скорости вращения главного ротора. А это один из определяющих факторов максимальной скорости.

Скоростные показатели пассажирских авиалайнеров

• Ту-134 является пассажирским лайнером для полетов малой протяженности. Максимальное количество пассажиров на борту – 96 человек. Крейсерская скорость машины составляет 850 км/ч.

• Ту-154 разработан для перелетов на средние протяженности. На борту могут находиться до 180 пассажиров. При этом крейсерская скорость машины составляет 950 км/ч.

• Ту-204 – среднемагистральный лайнер, который может перевозить до 214 пассажиров на борту. Оптимальная скорость полета составляет 850 км/ч.

• «Сухой Суперджет-100» эксплуатируется на авиалиниях с малой загрузкой. Салон может разместить 98 человек, а крейсерская скорость имеет показатель в 830 км/ч.

• ИЛ-62 обеспечивает перевозку пассажиров на дальние дистанции. Экономвариант салона может разместить 198 человек. Нормальной крейсерской скоростью является скорость в 850 км/ч.

• ИЛ-86 – огромный лайнер для перелетов средней дальности. На борту может быть максимальное количество пассажиров в 314 человек. Несмотря на большие размеры, он имеет крейсерскую скорость в 950 км/ч.

• ИЛ-96 является самолетом с большой протяженностью полета и рассчитан на перевозку 300 пассажиров в салоне экономкласса. Оптимальной скоростью является 900 км/ч.

• Airbus A310 изготовляется в разной комплектации, что позволяет использовать машину на линиях с различной протяженностью. Стандартным для этой машины остается число пассажиров в 183 и показатели скорости в 858 км/ч.

• Airbus A320 – эта машина может осуществлять перевозку пассажиров на средних дистанциях полета, с крейсерской скоростью в 853 км/ч. В самолете могут расположиться 149 пассажиров.

• Airbus A330 изготовлен для длительных перелетов с максимальным количеством пассажиров на борту до 398 человек. При перелете крейсерская скорость составляет 925 км/ч.

• Boeing-747 имеет крейсерскую скорость полета в 917 км/ч. Машина имеет возможность осуществлять дальние перевозки до 298 человек.

• Boeing-777 также производит длительные перелеты, но количество пассажиров в экономичном варианте салона достигает всего лишь 148 человек, а оптимальная скорость полета имеет показатель в 891 км/ч.

Все же пассажирские самолеты обладают невысокой крейсерской и максимальной скоростью полета, хотя бывают и исключения из правил. Так, например, самолет «Конкорд» или Ту-144 могут похвастаться высокими скоростными показателями. Совсем недавно корпорация «Боинг» заявила о создании нового высокоскоростного пассажирского аппарата, который предварительно окрещен как Zehst. В планах руководства компании и конструкторов довести скорость данной модели до 5029 км/ч.

Самые высокие скорости полета имеют более новые военные машины, которые достигают сверхзвуковых скоростей.

Разновидности

Для объективного определения показателей необходимо выделять, к какому типу относится вертолет. Максимальная высота полета может быть установлена для четырех подклассов винтокрылых машин, на которые их поделила Международная авиационная федерация (FAI) в соответствии с конструктивными особенностями.

Кроме вертолетов, еще определяют автожиры, у которых основной винт не изменяет угол наклона и используется только для создания подъемной силы. Еще один подкласс – конвертопланы. Их винты вместе с двигателями при взлете направлены вверх, а во время горизонтального полета поворачиваются и работают, как самолетные. Отдельно выделяют подкласс винтокрылов, у которых для создания подъемной силы, кроме основного винта, используются и боковые аэродинамические плоскости на корпусе (крылья).

Еще все геликоптеры разделяют на пять групп в зависимости от взлетной массы: от 500 кг до 4500 кг. Кроме этого, определяют тип назначения: гражданские или военные. Среди них могут выделяться отдельные подклассы в зависимости от специфики использования: транспортные, многоцелевые, поисково-спасательные, пожарные, сельскохозяйственные, вертолеты-краны и прочие.

Не только картинки

В какую же сторону смотрят инноваторы Airbus Helicopters? В сторону электричества и гибридных решений. Европейский союз довольно плотно заселен, расстояния между крупными центрами небольшие, и для передвижения по воздуху турбореактивные скорости совсем не обязательны. Турбовинтовые самолеты — более экономичные, чем турбореактивные во всех их вариантах, — были бы отличным средством передвижения на региональных линиях. Если бы не необходимость строить аэропорты, отчуждать огромные участки земли под взлетно-посадочные полосы и рулежные дорожки — и все это вдали от центров городов. Вертолеты для взлета и посадки не требуют ВПП, и гелипорты можно вполне размещать хоть в городской черте. Но винтокрылы проигрывают ЛА с фиксированным крылом в скорости и экономичности. Ответ Airbus Helicopters — проект Racer.

Racer Гибридный летательный аппарат, разрабатываемый компанией Airbus Helicopter в рамках европейской программы «Чистое небо — 2» (Clean Sky 2). Racer разрабатывается на основе данных, полученных во время испытаний концепта x3 — демонстратора, проведшего в воздухе 156 ч.

Это вертолет, который сможет развивать рекордную скорость порядка 400 км/ч, но… будет не совсем вертолетом. Несущий ротор станет полностью функциональным при вертикальных взлете и посадке (что однозначно выгодно по сравнению с самолетом), а в крейсерском полете вращение лопастей замедлится, и это обеспечит серьезную экономию топлива. Несущий винт по‑прежнему будет создавать около 50% подъемной силы, другую половину сгенерирует крыло, выполненное в конфигурации биплана. Биплан понадобился прежде всего для того, чтобы поделить необходимую площадь крыла пополам (вспомним H160). При взлете или посадке поток воздуха от несущего винта устремляется вниз и давит на крыло, снижая общую подъемную силу аппарата. Поскольку в случае биплана давлению подвергается только узкая верхняя часть «этажерки», эффект уменьшается и достигается большая экономия. Ну а вперед аппарат будет двигать пара толкающих винтов, размещенных на законцовках крыла. Они же выполнят функцию хвостового ротора в отношении компенсации крутящего момента. В общем, речь идет о транспортном средстве, представляющем собой некий гибрид самолета, вертолета, конвертоплана и автожира.

Вместе с тем ожидать скорого ухода из нашей жизни аэропортов в классическом понимании вряд ли стоит, поэтому другим авангардным проектом Airbus Helicopters стал CityAirbus, который можно определить как обитаемый электроквадрокоптер. Восемь заключенных в кольцевые обтекатели соосных сдвоенных роторов, вращаемых электродвигателями, поднимут в воздух кабину с четырьмя пассажирами и перенесут ее из аэропорта в центр мегаполиса. CityAirbus будет передвигаться со скоростью 120 км/ч, что, конечно, быстрее, чем автомобиль, преодолевающий пробки и остановки на светофорах

Да, что немаловажно, места для пилота здесь не предусмотрено: транспорт будет летать исключительно в автономном режиме

Фантастика? Нет. В Airbus Helicopters говорят, что уже через год-два должен появиться полноразмерный демонстратор CityAirbus, а к 2023 году на линиях «город — аэропорт» появятся первые серийные пассажирские квадрокоптеры. «Не думайте, что мы занимаемся компьютерными рисунками для прессы, — говорит Томас Земан. — Сейчас практически все, что мы проектируем, делается в безбумажной форме. Мы просто генерируем картинки на основе уже созданных чертежей. Скоро все будет в реальности».

Статья «Полет бумеранга» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№2, Февраль 2018).

Agusta A129 Mangusta

Первенство среди боевых вертолетов, целиком разработанных в Западноевропейских странах, принадлежит Agusta A129 Mangusta. Его изобрела итальянская компания. Сегодня этот вертолет имеет еще одну схожую модификацию, которая выпускается турецкой стороной. Своими вооружением и технологиями, впрочем, равно как и мощностью, Agusta A129 Mangusta уступает, выше перечисленным в этом списке, вертолетам. Однако, это не помешало ему стать одним из лучших как в Европе, так и во всем мире. Эта машина так же оснащается различными типами ракет, но пушки и пулеметы у нее немного меньшего калибра.