Amerykański producent samolotów Sikorsky stara się utrzymać wiodącą pozycję w branży lotniczej, co jest bezpośrednio związane z poszukiwaniem i wdrażaniem nowych rozwiązań. W ostatnich latach aktywnie zaangażowana w śmigłowce szybkobieżne z wirnikiem współosiowym i wirnikiem pchającym. Taki schemat został po raz pierwszy wdrożony w eksperymentalnym projekcie X2 i sprawdził się dobrze. Teraz znalazła zastosowanie w rozwoju nowych maszyn.
Eksperymentalne X2
Projekt X2 był eksperymentalny od samego początku. Jego celem było stworzenie i zbudowanie latającego laboratorium do testowania nowego układu samolotu. W przyszłości maszyna mogłaby stać się źródłem nowych technologii dla innych projektów, ale nie planowano jej bezpośredniego wdrożenia.
Projekt nowego śmigłowca ukończono w połowie lat 2000, aw 2008 roku był gotowy do testów. Główna praca została wykonana przez Sikorsky'ego samodzielnie, a część systemów i jednostek została stworzona przez inne przedsiębiorstwa lub od nich kupiona. W szczególności system sterowania fly-by-wire został zaprojektowany w Honeywell, główne wirniki zostały wykonane przez Eagle Aviation Technologies, a ogon został wykonany przez Aero Composites.
Opływowy kadłub X2 mieścił kokpit, niezbędny sprzęt, elektrownię i skrzynie biegów do dystrybucji mocy między trzema śmigłami. W części ogonowej przewidziano zespół ogonowy z powierzchniami sterowymi.
X2 otrzymał silnik turbowałowy LHTEC T800-LHT-801 o mocy 1800 KM. Zasilanie zostało przekazane do dwóch współosiowych wirników głównych oraz do popychacza ogonowego, niezbędnego do przyspieszenia. Systemy sterowania zapewniały kontrolę nad prędkością obrotową wirnika. Przy prędkościach do 200 węzłów (370 km/h) maksymalna dopuszczalna prędkość obrotowa przekraczała 440 obr/min. Powyżej 200 węzłów śmigło wyhamowywano do 360 obr./min lub mniej, aby utrzymać optymalną prędkość łopatek.
System nośny X2 zawiera dwa współosiowe śmigła czterołopatowe obracające się w różnych kierunkach. W konstrukcji łopatek zastosowano rozwiązania inżynierskie mające na celu zwiększenie ich sztywności i zmniejszenie skręcania pod obciążeniem aerodynamicznym. Podobno podobne rozwiązania zostały już zastosowane w amerykańskich projektach śmigłowcowych.
Ze względu na konieczność zwiększenia prędkości lotu i zmniejszenia oporów piasta śmigła została zamknięta kilkoma owiewkami. Dwie owiewki tarcz zakrywają nasady łopat. Pomiędzy nimi znajduje się kolejna część aerodynamiczna, która zmniejsza opór pionowej części piasty.
Aby osiągnąć maksymalne prędkości, śmigłowiec X2 wykorzystywał śmigło ogonowe do wytworzenia niezbędnego ciągu. Z tego powodu w warunkach lotu z dużą prędkością wirniki wytwarzają tylko siłę nośną, ale nie ciąg translacyjny. Z tego powodu prędkość wirnika jest zmniejszona, a prędkość ostrzy pozostaje w dopuszczalnych granicach.
Za przyspieszenie w locie poziomym X2 odpowiadał za sześciołopatowe śmigło ogonowe. Kształt ostrzy został zoptymalizowany do pracy w określonych trybach. Ciąg konstrukcyjny takiego śmigła spełniał ogólne wymagania projektu.
X2 miał EDSU zdolną do odbierania danych z różnych czujników i reagowania na przychodzące informacje. Automatyka miała monitorować pracę jednostek i zachowanie maszyny, a także wydawać niezbędne polecenia do elementów wykonawczych. Z tego powodu zaproponowano zapewnienie pewnego zachowania maszyny we wszystkich trybach lotu.
Wyniki testów
Pierwszy lot doświadczonego Sikorsky'ego X2 odbył się 27 sierpnia 2008 roku i trwał około pół godziny. Pierwsze etapy testów, które przewidywały lot tylko kosztem systemu przewoźnika, trwały około roku. Ich wynikiem była prędkość lotu poziomego rzędu 250-300 km/h - na poziomie innych nowoczesnych śmigłowców.
W połowie 2009 roku rozpoczął się nowy etap testów, w który zaangażowane były wszystkie dostępne śmigła. W maju 2010 roku udało im się osiągnąć prędkość 180 węzłów (335 km/h), a po kilku tygodniach latające laboratorium przyspieszyło do 225 węzłów (417 km/h). Lot ten mógł pobić rekord świata, ale wyniki nie zostały zarejestrowane zgodnie z przepisami FAI.
15 września tego samego roku padł nowy rekord - X2 osiągnął prędkość 250 węzłów (460 km/h). Nieco później prędkość została zwiększona o kolejne 20 km/h. Testy w locie trwały do lipca 2011 roku, ale nowe rekordy nie zostały już ustanowione. Testerzy latali w różnych trybach, aby zebrać dane o zachowaniu sprzętu.
Po zakończeniu testów doświadczony X2 zaparkował jako niepotrzebny. Został przekazany do Narodowego Muzeum Lotnictwa w 2016 roku. Teraz każdy może zobaczyć samochód.
Wdrażanie opracowań
Sikorsky X2 był pojazdem czysto eksperymentalnym, przeznaczonym wyłącznie do testowania nowych rozwiązań technicznych. Podczas jego testów zebrano dane, niezbędne do opracowania nowych projektów o praktycznie stosowanej technologii. Podobna praca rozpoczęła się jeszcze przed zakończeniem testów X2.
W 2010 roku armia amerykańska uruchomiła program Armed Aerial Scout, którego celem jest zbudowanie śmigłowca, który zastąpi starzejący się OH-58D. Nowa maszyna powinna przewozić porównywalny ładunek i wykazywać lepsze właściwości lotne. Aby wziąć udział w AAC, Sikorsky opracował nowy szybki śmigłowiec S-97 Raider, który opiera się na wszystkich głównych osiągnięciach w temacie X2. Pierwszy lot takiej maszyny odbył się w maju 2015 roku i do tej pory do testów wykorzystano trzy prototypy.
Z punktu widzenia ogólnego schematu S-97 nie różni się niczym od poprzedniego latającego laboratorium. Posiada współosiowy wirnik główny i śmigło ogonowe. Śmigła napędzane są silnikiem General Electric YT706 o mocy 2600 KM. Istnieje rozwinięty stabilizator poziomy, który odciąża wirnik podczas przyspieszania. Śmigłowiec o masie startowej poniżej 5 ton będzie mógł przewozić do sześciu spadochroniarzy lub porównywalny ładunek lub broń.
Projektowana prędkość przelotowa Raidera wynosi 220 węzłów (410 km/h). Maksymalna to 250 węzłów. Jednak na razie rzeczywiste wyniki wyglądają skromniej. Do tej pory prędkość lotów testowych nie przekracza 190-200 węzłów (nie więcej niż 370 km/h). Oczekuje się, że w najbliższej przyszłości S-97 będzie wykazywał wszystkie wymagane parametry lotu, co zapewni mu zwycięstwo w zawodach AAS.
Później pojawił się projekt śmigłowca Sikorsky Boeing SB>1 Defiant. Jest tworzony, aby uczestniczyć w programie Future Vertical Lift US Army i powinien zająć niszę średniego wielozadaniowego śmigłowca transportowego. Podobnie jak S-97, SB> 1 bazuje na eksperymentalnym X-2 i ma taką samą konstrukcję.
Defiant ma dwa czterołopatowe wirniki i wbijający ośmiołopatowy wirnik. Elektrownia oparta jest na dwóch silnikach Lycoming T55. W przyszłości planowane jest zastąpienie ich silnikami o wyższych parametrach.
Pierwszy lot SB>1 odbył się 21 marca 2019 roku. W ramach testów prędkość lotu poziomego stale rośnie, ale wciąż jest daleka od rekordowych wartości. W przyszłości, po wymianie silników, planowane jest zwiększenie prędkości przelotowej do 250 węzłów. Jednocześnie proponuje się połączenie dużej prędkości z dobrą wydajnością. Pod względem zasięgu lotu Defiant będzie również musiał prześcignąć istniejące pojazdy.
Perspektywy kierunku
Eksperymentalny projekt Sikorsky X2 można uznać za jednoznacznie udany. Prototypowa maszyna poradziła sobie z zadaniami. Zapewniła walidację nowych rozwiązań i technologii, a także pozwoliła na zgromadzenie niezbędnej ilości danych. Całe to doświadczenie zostało już wykorzystane w dwóch projektach, a nowe śmigłowce tego typu mogą pojawić się w przyszłości.
Perspektywy S-97 Raider i SB>1 Defiant można ocenić tylko częściowo. Testowane są dwie maszyny, które wykazują dobre wyniki techniczne. Zadania zwiększania prędkości lotu są stopniowo rozwiązywane, a charakterystyki osiągają określony poziom. Są wszelkie powody, by sądzić, że te dwa obiecujące śmigłowce rzeczywiście pokażą oczekiwane możliwości.
Jednak perspektywy handlowe nowych maszyn Sikorsky są nadal wątpliwe. Kilku producentów samolotów z różnymi projektami bierze udział w zawodach AAS i FVL. W obu przypadkach Sikorsky jest właścicielem najciekawszych rozwiązań, ale wysokie osiągi i odwaga techniczna mogą nie być decydującym czynnikiem. W dającej się przewidzieć przyszłości Pentagon musi wyłonić zwycięzcę dwóch konkursów i tym samym wytyczyć ścieżkę rozwoju lotnictwa wojskowego.
Przyszłość projektów Sikorsky'ego nie jest jeszcze przesądzona, ale wstępne wyniki wyglądają interesująco. Eksperymentalny projekt dziesięć lat temu z powodzeniem rozwiązał przydzielone zadania i otworzył drogę do opracowania nowych próbek. W niedalekiej przyszłości będą musieli przejść niezbędne kontrole i walczyć o miejsce w oddziałach. Jak dotąd szanse na dwa helikoptery oparte na X2 wyglądają wystarczająco dobrze.
