Rosyjscy konstruktorzy śmigłowców zaczynają tworzyć nowy pojazd bojowy
W ciągu najbliższych kilku lat Rosja może stać się pierwszym krajem na świecie, który stworzy śmigłowiec szturmowy piątej generacji. To prawda, że w tym celu projektanci muszą rozwiązać szereg problemów, w tym ukrywanie i niski poziom hałasu nowej maszyny. Należy zauważyć, że podobne projekty istnieją w Stanach Zjednoczonych, ale nie otrzymują tam funduszy rządowych i nie wyszły jeszcze poza rozliczenia papierowe.
Po raz pierwszy generał pułkownik Alexander Zelin, naczelny dowódca rosyjskich sił powietrznych, zapowiedział opracowanie śmigłowca piątej generacji pod koniec 2008 roku. Jednak naczelny dowódca nie ujawnił szczegółów projektu, zauważył tylko, że eksperymentalne biura projektowe aktywnie działają.
Na początku podróży
Od tego czasu nic nie słyszano o przyszłym samolocie, aż do maja 2010 roku, kiedy dyrektor wykonawczy rosyjskiego holdingu Helicopters Andrey Shibitov mówił o stworzeniu nowego wiropłatu.
Według niego koncepcja śmigłowca szturmowego jest w trakcie opracowywania, ale jest na etapie badań przedprojektowych. Oznacza to, że sam projekt nie jest jeszcze realizowany. Według Shibitova „rozpoczęło się dmuchanie dwóch schematów aerodynamicznych - współosiowego i klasycznego. Otrzymano pierwsze wyniki.” Wydmuchiwanie jest wykonywane przez rosyjskie biura projektowe śmigłowców Mila i Kamova, które w swoich gotowych produktach stosują odpowiednio schematy klasyczne i współosiowe.
W czerwcu 2010 r. Aleksiej Samusenko, główny projektant i pierwszy zastępca dyrektora wykonawczego Mil OKB, opowiedział nieco więcej o nowej maszynie. Ale z jego oświadczeń wynikało, że jako takie nie rozpoczęto jeszcze przedprojektowych badań na temat śmigłowca piątej generacji. Rosyjscy specjaliści zajmują się badaniami w dziedzinie szybkich wiropłatów. Opracowania uzyskane w ramach projektu mogą później zostać wykorzystane przy tworzeniu nowego śmigłowca szturmowego.
W ciągu ostatnich kilku lat w Rosji powstały trzy modele szybkich śmigłowców - Mi-X1 (Biuro Projektowe Milja), a także Ka-90 i Ka-92 (Biuro Projektowe Kamova). W ramach tych projektów projektanci starają się usunąć ograniczenia prędkości z przyszłych maszyn, narzucone im przez konstrukcję samego wiropłatu. Przypuszczalnie Ka-90 będzie mógł latać z prędkością przekraczającą 800 km/h dzięki silnikowi odrzutowemu z obejściem. Zastosowanie dodatkowej elektrowni zmniejszy prędkość obrotową wirnika głównego bez utraty trakcji.
Zazwyczaj maksymalna prędkość śmigłowców jest ograniczona do 330-340 km/h. Duża prędkość maszyny oznacza również dużą prędkość obrotową śmigła i ruch łopatek w strumieniu powietrza, co może prowadzić do pojawienia się „efektu blokowania” – braku wzrostu (lub nawet zmniejszenia) ciągu, pomimo wzrostu mocy przenoszonej na śmigło. Wynika to z pojawienia się na łopatach śmigła sekcji z naddźwiękowym przepływem powietrza.
Na podstawie słów Samusenko można przypuszczać, że tworzenie śmigłowca bojowego nowej generacji w naszym kraju będzie bezpośrednio zaangażowane w 2011 roku. Ale na razie mówimy tylko o badaniach i rozwoju oraz tworzeniu rekomendacji dla nowych śmigłowców bojowych. Dopiero wtedy można podjąć decyzję o rozpoczęciu prac nad pierwszymi prototypami.
Ile czasu zajmie to wszystko o wszystkim, wciąż nie wiadomo. Według niektórych szacunków, jeśli biuro projektowe zdoła uzyskać wymagania rosyjskiego Ministerstwa Obrony i fundusze państwowe, stworzenie nowej generacji śmigłowców szturmowych zajmie około pięciu lat.
Pytanie klasyfikacyjne
Rosja stała się pierwszym krajem na świecie, który użył terminu „śmigłowiec piątej generacji”. Wcześniej technologia śmigłowcowa nie miała jasnej klasyfikacji pokoleniowej, jak np. myśliwce. Jednocześnie nie było konkretnych wymagań dla maszyn każdej generacji, jak to jest w zwyczaju w lotnictwie myśliwskim.
Klasyfikacja wiropłatów dodatkowo komplikuje fakt, że często każda nowa maszyna (nie tylko w Rosji, ale na całym świecie) bazuje na podobnych śmigłowcach z poprzednich wersji, przejmując większość rozwiązań technicznych i konstrukcyjnych swoich poprzedników. Przykładem są rosyjskie śmigłowce szturmowe Mi-28N Night Hunter i Mi-35, stworzone na bazie odpowiednio Mi-28 i Mi-24. To samo dotyczy amerykańskiego AH-64D Apache Longbow lub AH-1Z Super Cobra, które bazują na AH-64 Apache i AH-1 Cobra.
Mi-28N
AH-64D Apache Longbow
AH-1Z Super kobra
Każdy z tych śmigłowców różni się od poprzednika bardziej zaawansowaną awioniką, poszerzoną gamą uzbrojenia oraz pewnymi nowinkami technicznymi, ale w rzeczywistości jest to jedynie modernizacja o różnym stopniu głębokości. Z tego powodu Mi-28 i Mi-28N można przypisać zarówno tej samej generacji, jak i różnym pokoleniom. A wszystko dzięki temu, że nie ma jednoznacznej klasyfikacji takich maszyn.
W przypadku jego braku można policzyć generacje śmigłowców – wszystko zależy od tego, jakie konkretne parametry wiropłatu są brane za podstawę. Na przykład, według pierwszego wiceprezesa Akademii Problemów Geopolitycznych Konstantina Siwkowa, w Rosji istnieją cztery generacje wiropłatów szturmowych: pierwsza to Mi-1, druga to Mi-4, trzecia to Mi-24, a czwarty to Mi-28N, Ka-50, Black Shark (wycofany) i Ka-52 Alligator.
Ka-52 "Aligator"
Ka-50 - „Czarny rekin”
Z taką klasyfikacją śmigłowców szturmowych można by się zgodzić, gdyby wspomniane Mi-1 i Mi-4 nie należały do klasy pojazdów wielozadaniowych, które w przeważającej części wykorzystywane były do transportu towarów. Rzadko mieli nawet broń defensywną. Jednak kierując się logiką Sivkova, między Mi-4 a Mi-24 należy umieścić transportowo-szturmową wersję Mi-8 - Mi-8AMTSh, przystosowaną do działań bojowych nawet w nocy.
W rezultacie, biorąc pod uwagę Mi-8AMTSh, mamy już pięć generacji śmigłowców. Okazuje się więc, że w tworzenie maszyny szóstej generacji zajmują się rosyjscy specjaliści. Z drugiej strony, jeśli usuniesz wiropłat transportowy z klasyfikacji Sivkova i zostawisz tylko te szokowe, to pozostaną tylko dwie generacje śmigłowców.
Mi-8AMTSh
Można wprowadzić inną klasyfikację. Pierwszym prawdziwie bojowym wiropłatem, czyli pojazdem zdolnym do atakowania celów naziemnych i nisko latających celów powietrznych, był radziecki śmigłowiec Mi-24 i jego modyfikacje. Druga generacja obejmuje Ka-50, który różni się od Mi-24 nowymi rozwiązaniami technicznymi. Trzecia generacja obejmuje Mi-28N, który również posiada innowacje techniczne (zaktualizowana awionika, śmigło ogonowe w kształcie litery X), ale nie jest wyposażony w aktywne systemy ochrony i dobrze rozwinięty system noktowizyjny.
Czwarta generacja to śmigłowiec Ka-52. Ten samolot różni się od swojego poprzednika wiropłatem całkowicie nową awioniką. Ponadto śmigłowiec ma potężny system radarowy, wysoką przeżywalność i aktywny system obrony przed przenośnymi systemami rakiet przeciwlotniczych, a Ka-52 jest również zdolny do walki w nocy.
Ogólnie rzecz biorąc, wprowadzonego w Rosji terminu „śmigłowiec piątej generacji” nie należy traktować jako klasyfikacji rzeczywistej wiropłatów. Tym terminem twórcy starają się pokazać, że nowa maszyna będzie radykalnie różnić się od śmigłowców tworzonych do tej pory w Rosji.
Co to będzie?
Jak powinien wyglądać przyszły śmigłowiec bojowy? Dziś niewiele o tym wiadomo. W większości na ten temat poczyniono dotychczas tylko spekulacje. W szczególności Aleksey Samusenko uważa, że nowy wiropłat powinien być bardziej wszechstronny. „Obecnie śmigłowce bojowe są wykorzystywane do wsparcia sił lądowych, pełnią funkcje rozpoznawcze i zapewniają wsparcie ogniowe w lokalnych konfliktach” – powiedział generalny projektant Mila. „Przyszła maszyna będzie w stanie wykonać wszystkie te i kilka innych zadań, a wydajność śmigłowca zostanie zwiększona w porównaniu z istniejącymi modelami”.
Według Samusenko konkretne wymagania dla śmigłowców piątej generacji zostaną określone z uwzględnieniem „tych koncepcji wojskowych, które będą istnieć w naszym kraju w ciągu najbliższych 10-15 lat”. O co dokładnie chodzi, nie sprecyzował. Jedną z głównych cech obiecującego śmigłowca, generalny konstruktor, przypisywał brak koncepcji „życia kalendarzowego” - maszyna przeprowadzi autodiagnostykę i dostarczy personelowi technicznemu informacji o tym, co należy poprawić, aby kontynuować latanie dalej.
Taka autodiagnostyka może być ewentualnie zrealizowana poprzez zainstalowanie dużej liczby czujników w różnych elementach konstrukcji śmigłowca. Podobny system tworzy brytyjska firma BAE Systems. To prawda, że jego rozwój powinien dokładnie oceniać tylko stan silników, a nie całą maszynę jako całość. Nawiasem mówiąc, w Stanach Zjednoczonych Armored Research Center dąży do produkcji „inteligentnej zbroi” – systemu autodiagnostyki, który pozwoli komputerom pokładowym zainstalowanym na sprzęcie wojskowym samodzielnie określić stan zbroi i zidentyfikować istniejące uszkodzenia.
Wśród innych wymagań dla śmigłowca bojowego Biuro Projektowe Mila nazywa wysoką intelektualizacją strony, umiejętnością strzelania z ukrycia, możliwością samodzielnego powrotu do bazy w przypadku zabicia lub zranienia pilota, duże prędkości lotów poziomych i pionowych, możliwość pionowego startu (nowoczesne śmigłowce z pełnym obciążeniem bojowym najczęściej wykonują krótki bieg, aby zaoszczędzić zasoby silników i paliwa), stealth w zakresie optycznym, podczerwieni i radarowym oraz niski poziom hałasu.
Należy zauważyć, że większość tych wymagań została już zaimplementowana w nowoczesnych maszynach. W szczególności Ka-52 z odpowiednim uzbrojeniem może strzelać z osłony, pionowo startować i lądować, latać z prędkością do 310 km/h, a nawet samodzielnie wracać do bazy. (Jednak samusenko podkreślił, w przyszłości taki lot stanie się bardziej inteligentny: na przykład helikopter nie pójdzie na front burzowy.) Czyli tylko niski poziom hałasu, stealth i do pewnego stopnia inteligentne systemy pokładowe całkowicie nowy.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji, jak w myśliwcach piątej generacji F-22 Raptor, a także obiecujących F-35 Lightning II lub T-50 (PAK FA), zapewni pilotowi skuteczniejszą misję bojową. Komputer będzie podpowiadał pilotowi, jak kierować pojazdem, celować w cel czy wybrać trasę – wszystko to ma na celu poprawę skuteczności każdego wypadu w trakcie działań wojennych. W maszynie tak złożonej, jak helikopter piątej generacji, inteligentne systemy są koniecznością.
Tymczasem według Samusenko nowy śmigłowiec będzie mógł rozwijać prędkość poziomą do 450-500 km/h, a pionową do 250-300 km/h. Aby zredukować hałas, zostanie zastosowany nowy projekt śrub, ale nadal nie wiadomo, czym będzie się on różnił od istniejących próbek. Według emerytowanego generała pułkownika Witalija Pawłowa, byłego dowódcy lotnictwa armii rosyjskiej, wprowadzenie do konstrukcji Mi-28 śmigła ogonowego w kształcie litery X pozwoliło zmniejszyć hałas o 15 procent w porównaniu z Mi-28. 24.
Ale jest mało prawdopodobne, aby możliwe było użycie śmigła w kształcie litery X jako nośnika, ponieważ główny wirnik wymaga równomiernego rozmieszczenia łopat względem siebie z możliwością zmiany ich kąta natarcia. Pozwala to zwalczyć efekt „cofającej się łopaty” – wysuwające się łopaty śmigła obracające się zgodnie z kierunkiem ruchu śmigłowca wytwarzają większą siłę nośną niż wycofujące się, co prowadzi do przechyłu śmigłowca na boki.
Możliwe, że projekt śmigła o niskim poziomie hałasu dla nowego śmigłowca będzie wykorzystywał rozwiązania podobne do europejskiego Blue Edge lub Blue Pulse firmy Eurocopter. Istota pierwszego projektu tkwi w specjalnym kształcie ostrzy: bliżej czubka wyginają się w płaszczyźnie poziomej w formie fali. Drugim opracowaniem jest zestaw trzech modułów lotek zainstalowanych na krawędzi spływu każdej z łopat. W locie moduły te wykonują „trzepotanie” z określoną częstotliwością, zmniejszając w ten sposób poziom hałasu wytwarzanego przez śmigło.
Duże jest również prawdopodobieństwo stworzenia śmigła śmigłowca, podobnego do opracowywanego dziś w Stanach Zjednoczonych „śmigła adaptacyjnego”, w którym łopaty będą mogły zmieniać geometrię i inne parametry podczas lotu. Sprawą tą zajmuje się Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Pentagonu we współpracy z firmami Boeing, Sikorsky i Bell-Boeing. Najbardziej znane maszyny tych firm to AH-64D Apache Longbow, UH-60 Black Hawk oraz.
V-22 Rybołów
Zgodnie z zakresem zadań, konstrukcja „śmigła adaptacyjnego” powinna zapewniać m.in. redukcję hałasu o 50 proc., zwiększenie nośności o 30 proc. oraz zwiększenie zasięgu lotu o 40 proc. W nowym śmigle planuje się wykorzystanie różnych technologii, m.in. zmiany kąta natarcia łopat, ich konfiguracji i prędkości obrotowej. Oznacza to, że ostrza otrzymają własną mechanizację, podobną do skrzydeł samolotu.
Należy w tym miejscu wyjaśnić, że kwestia hałasu jest dla nowoczesnych śmigłowców szturmowych drugorzędna. Istniejące dziś systemy radarowe mogą wykrywać obiekty latające i unoszące się w powietrzu w odległości 150-200 kilometrów. Dla porównania: w dobrych warunkach pogodowych w odległości 20-30 kilometrów słychać latający helikopter. Dlatego właśnie ukrywanie się jest najważniejszą cechą obiecującego śmigłowca. Aby to zapewnić, konieczne jest zastosowanie specjalnej konstrukcji korpusu, materiałów kompozytowych oraz powłok radioabsorbujących.
Do dziś nie wiadomo również, jaki schemat układu zostanie zastosowany w obiecujących śmigłowcach - klasycznych czy współosiowych. Pierwszy, zdaniem wojskowych, jest bardziej niezawodny i daje wiropłatom większe szanse na powrót do bazy po trafieniu przez ogień. Jednocześnie schemat współosiowy, szeroko stosowany w maszynach Kamov, jest uważany za bardziej stabilny pod względem kontroli. Ponadto śmigłowce współosiowe są bardziej zwrotne i bardziej zdolne do wykonywania tzw. lejka.
Jeśli mówimy o innych różnicach technicznych rosyjskiego śmigłowca piątej generacji, to według Andrieja Szybitowa nowa maszyna będzie mogła prowadzić walkę powietrzną z samolotami i osiągać prędkość do 600 km/h (tutaj w ramach projektu wiropłatów o dużej prędkości przyda się). Jak zauważył generał Pavlov, prędkość helikoptera powinna zostać znacznie zwiększona, ponieważ „różnica między prędkością 350 a 300 km / h dla systemów obrony powietrznej i dział przeciwlotniczych nie jest zasadnicza”.
Uzbrojenie obiecującego pojazdu będzie całkowicie „samodzielne” – pilot musi tylko wydać dowództwo, a systemy pokładowe śmigłowca zajmą się resztą. W takim przypadku wybór celu powinien być dokonywany w sposób ciągły zgodnie z uczniem pilota: dokładnie, gdzie patrzy, zostanie określone przez system. W tym celu potrzebna będzie sztuczna inteligencja, dokładniejsze i mocniejsze radary oraz nowoczesne środki wymiany informacji, które pozwolą na odbieranie danych o wyznaczeniu celów z dowolnych źródeł – rozpoznania naziemnego, samolotów, statków czy bezzałogowych statków powietrznych.
Wykorzystanie tego ostatniego z możliwością startu ze śmigłowca można również umieścić na liście wymagań dla maszyny nowej generacji. Te bezzałogowe statki powietrzne będą musiały latać w pewnej odległości od wiropłatu i pełnić rolę samolotów rozpoznawczych, powiadamiając pilotów o otoczeniu. Taka możliwość została już zaimplementowana na przykład na modyfikacji tworzonej w Ameryce. Ten helikopter wykonał swój pierwszy lot pod koniec 2009 roku. W przyszłości będzie mógł odbierać informacje operacyjne nie tylko z własnych dronów, ale także z dronów sił sojuszniczych, a także w razie potrzeby nimi sterować.
AH-64D Apache Longbow Block III
To zależy od „małego” …
Ogólnie wydaje się, że jest miejsce na wyobraźnię rosyjskich projektantów. Całe pytanie dotyczy tylko tego, czy Rosja będzie w stanie w krótkim czasie stworzyć tyle innowacji technicznych jednocześnie. Jeśli tak, nowy samochód stanie się przełomem technicznym dla kraju.
Nie mniej ważne jest sfinansowanie tak dużego projektu: z dużym prawdopodobieństwem realizacja wszystkiego, co wymyślono bez pomocy państwa, przeciągnie się przez wiele lat, nie dochodząc do końcowego etapu.
Zgodnie z planami holdingu Russian Helicopters, w pierwszym etapie firma zamierza samodzielnie sfinansować program stworzenia śmigłowca szturmowego – od 2011 roku planowane jest zainwestowanie w projekt miliarda dolarów. Reszta będzie najprawdopodobniej zależeć od rosyjskiego Ministerstwa Obrony: jeśli wojsko będzie zainteresowane, przyjdzie wsparcie pieniężne.
