Реактивный конвертоплан. Конвертоплан Колибри с реактивным приводом роторов. В дело вступают Соединенные Штаты

В начале 1950-х гг. французская компания SNECMA начала эксперименты с летательными аппаратами с кольцевым крылом. После экспериментов с беспилотными моделями в 1956 г. начались испытания аппарата С-400 Atar Volant. Три года спустя был создан экспериментальный конвер-топлан с кольцевым крылом С-450-01 Coleoptere. В качестве силовой установки использовался турбореактивный двигатель Atar 101Е тягой 34,32 кН. Первый свободный вертикальный полет Coleoptere совершил 6 мая 1959 г. Однако 25 июля во время перехода от вертикального к горизонтальному по-, лету самолет разбился, пилот Август Морель успел катапультироваться.

По заказу американских ВВС в 1955 г. фирма Ryan построила два самолета с вертикальным положением корпуса на взлетно-посадочных режимах. Эти самолеты с треугольным крылом оснащались реактивными двигателями фирмы Rolls-Royce тягой в 45,4 кН. Машина, названная Vertijet, получила обозначение Х-13 согласно принятой в США классификации. Так как на этих реактивных самолетах поверхности элементов управления не обдувались сходящими с воздушного винта потоками воздуха, то они не обладали достаточно высокой эффективностью при малых скоростях. Поэтому управление на таких режимах обеспечивалось посредством поворотного сопла. У пилота тоже было как бы два комплекта приборов управления. В декабре 1955-го были, начаты, летные испытания., но на первом этапе летательный аппарат был оснащен временным трехколесным шасси, которое позволяло проводить взлет и посадку, как у самолета.

Для осуществления вертикального взлета и посадки Vertijet использовался, несомненно, самый необычный в мире аэродром. Этот самолет не опускался на землю, а устраивался на стене, как муха.

Аэродром представлял собой обычный большегрузный трейлер, транспортная площадка которого могла с помощью гидравлики подниматься в вертикальное положение. На верхней части трейлера между двумя мощными мачтами был натянут массивный, прочный трос. Vertijet цеплялся за трос с помощью специального крюка, установленного под носовой частью самолета. Так как крюк находился вне поля зрения пилота, наведение самолета при посадке осуществлялось с помощью оператора, находящегося на верхушке трейлера. Кроме того, на верхней части «посадочной стенки» находилась специальная балка длиной 6 м, по которой пилот мог хоть немного ориентировать самолет в пространстве (эта балка была размечена белыми и черными полосами, позволяющими летчику определить, насколько далеко он находится от посадочного троса).

Первый полет с вертикальным взлетом и посадкой был выполнен только 11 апреля 1957 г. Тяго-вооруженность аппарата составляла 1,3, поэтому взлет и посадка прошли довольно успешно. Дальнейшие испытания не проводились, один из самолетов в качестве статического экспоната демонстрировался на международных авиасалонах. Впрочем, военные довольно быстро разочаровались в конвертопланах с вертикальным положением корпуса и из соображений «человеколюбия» прекратили все исследования по ним: даже опытнейшие летчики-испытатели, по словам современников, бледнели при одном воспоминании о вертикальной посадке на такой машине. Впрочем, в конце 1970-х гг. все-таки появился проект совершенно фантастического «самолета-трансформера» - Nutcracker (фирма Grumman). При выполнении вертикального взлета и посадки он «ломался» пополам таким образом, что кабина сохраняла горизонтальное положение, но дальше проекта дело не пошло.

Сегодня многие видели по телевизору или в интернете сюжеты о таком интересном летательном аппарате, как конвертоплан, кто-то читал о них в журналах. Что же представляют собой эти интересные машины? Конвертопланы - это летательные аппараты, которые способны выполнять вертикальный взлет и посадку (как обычные вертолеты), но при этом в состоянии осуществлять длительный горизонтальный высокоскоростной полет, который характерен для самолетов. Так как подобные летательные аппараты в полной мере не являются ни самолетами, ни вертолетами, то это сказывается на их внешнем облике. Помимо этого тот факт, что данные летательные аппараты характеризуются различающимися режимами полета, при их создании и проектировании нередко приходится идти на компромиссные решения.

Стоит отметить, что мечты о постройке такого летательного аппарата, который был бы способен совершать вертикальный взлет и посадку, одновременно с высокоскоростным горизонтальным полетом имеют столь же давнюю историю, как и мечты о полетах вообще. Первые проекты чего-то похожего предложил в свое время еще Леонардо да Винчи. Сама идея «скрестить» достаточно быстрый, но ограниченный по полетным режимам и условиям базирования самолет и гораздо менее скоростной, но неприхотливый к местам взлета и посадки вертолет занимала умы конструкторов и военных долгие годы. Однако сколь-либо заметного развития такие аппараты смогли достичь только в последнее время.

Работы по конвертопланам - летательным аппаратам, которые за счет поворота воздушных винтов могли преобразовываться из вертолета в самолет и обратно, велись во многих странах мира. Конструкторы практически всех государств, обладавших развитой авиационной промышленностью, работали над такими машинами более полувека. Первые работы в данной области можно отнести к 1920-1930-м годам прошлого века. Над созданием конвертоплана работали в предвоенной Европе, во время войны над проектом таких машин работали в Германии. В 1970-х годах в СССР в ОКБ Миля велись работы по проекту конвертоплана Ми-30, который так и не поднялся в небо. В итоге определенных успехов в их создании добились только в США. Единственный серийно выпускаемый сегодня конвертоплан Bell V-22 Osprey находится на вооружении морской пехоты США. Его разработка компаниями Boeing и Bell заняла более 30 лет.

Проект американского конвертоплана VZ-2

По своей схеме конвертопланы можно условно поделить на 2 основных класса, каждый из которых характеризуется своей собственной спецификой и характерными для него проблемами преобразования и передачи тяги, развиваемой силовой установкой машины. Речь идет о конвертопланах с поворотным крылом и конвертопланах с поворотными винтами.

Летательные аппараты с поворотным крылом сочетают в себе характеристики многодвигательных самолетов, у которых моторы расположены на консолях крыла в фиксированном положении с возможностями вертикально взлетающих и садящихся вертолетов. Данное техническое решение позволяет достичь дальностей и скоростей полета характерных для самолетов (также возможностей по транспортировке грузов), вместе с возможностью совершения верти¬кального взлета и посадки. Во время взлета крыло данных аппарата устанавливается в вертикальное положение, а воздушные винты создают необходимую для взлета машины тягу. Во время переходного режима полета крыло постепенно возвращается в горизонтальное положение. После возвращения в горизонтальное положение вся подъемная сила создается крылом, а воздушные винты обеспечивают необходимую для горизонтального перемещения аппарата тягу.

В свое время ряд американских авиастроительных фирм, а также одна канадская компания экспериментировали с подобными аппаратами, некоторые из их экспериментов можно считать достаточно удачными. К примеру, американский конвертоплан с поворотным крылом Х-18. Конвертоплан Х-18 обладал фюзеляжем прямоугольной формы и высоко расположенным крылом небольшого размаха. В средней части крыла были смонтированы 2 мощных турбовинтовых двигателя Allison Т40-А-14 развивавших мощность в 5 500 л.с. каждый. Данные двигатели оснащались трехлопастными турбоэлектрическими винтами противоположного вращения «Кертис-Райт» (диаметр винтов составлял 4,8 метра).

Конвертоплан X-18 c поворотным крылом

В 1958 году был изготовлен первый и, как оказалось впоследствии, единственный опытный экземпляр Х-18. Данный конвертоплан прошел достаточно интенсивный цикл наземных испытаний, после чего в 1959 году был передан в Исследовательский центр им. Лэнгли, где 24 ноября 1959 года впервые поднялся в воздух. До завершения летных испытаний в июле 1961 года конвертоплан Х-18 успел выполнить около 20 полетов. Главной причиной окончания его испытаний и последующего свертывания программы стала неисправность в механизме изменения шага воздушного винта, которая произошла в последнем полете аппарата, а также тот факт, что его двигатели «не были взаимосвязаны». Во время одного из своих дальнейших наземных испытаний конвертоплан Х-18 был разрушен и закончил свою жизнь уже на свалке. Впрочем, стоит отметить, что данный конвертоплан позволил собрать достаточное количество данных, которые были необходимы для постройки более тяжелого и совершенного конвертоплана ХС-142, обладающего 4-мя двигателями.

Вторым наиболее распространенным типом конвертопланов можно назвать модели с поворотными винтами. Они получили более широкое распространение, по крайней мере, среди экспериментальных летательных аппаратов точно. Недостатком таких моделей в сравнении с классическими вертолетами является необходимость в наличии крыльев достаточно большого размаха. Это обусловлено тем, что на таких аппаратах чаще всего монтируются рядом 2 достаточно больших по диаметру винта. Это требует увеличения площадки, которая используется для выполнения взлета и посадки. Так как в конструкции многих конвертопланов применяются силовые установки, состоящие из нескольких двигателей, которые и приводят в движение воздушные винты, отказ одного или сразу нескольких из них может иметь катастрофические для аппарата последствия. Учитывая это, для того чтобы предотвратить катастрофу в конструкции многодвигательных конвертопланов часто можно встретить перекре¬стные трансмиссии, которые позволяют обеспечить привод нескольких воздушных винтов всего от 1 двигателя, что в свою очередь ведет к росту массы таких аппаратов.

Bell V-22 Osprey с поворотными мотогондолами

Поскольку данный конвертоплан должен базироваться на ограниченных по размерам площадках, он оснащен складывающимися крыльями и винтами, что позволяет уменьшить его ширину на земле до 5,51 метров. Экипаж конвретоплана состоит из 2 человек, а в его грузовом отсеке могут разместиться 24 десантника со своим вооружением. Винты конвретоплана диаметром 11,6 метра с целью снижения веса также производятся из стеклопластика

С развернутым крылом ширина Bell V-22 Osprey по концам лопастей составляет 25,78 метра. Длина его фюзеляжа - 17,48 метра. Высота машины - 5,38 метра, при вертикально установленных двигателях возрастает до 6,73 метров. Максимальная взлетная масса чуть более 27 тонн, при этом масса полезной нагрузки при использовании вертикального взлета - 5 445 кг. Масса груза на внешней подвеске составляет при использовании 2-х крюков 6 147 кг. Максимальная скорость конвертоплана в самолетном режиме полета - 483 км/ч, в вертолетном режиме - 185 км/ч. Практическая дальность полета - 1627 км.

Современная авиационная промышленность производит огромное количество самых разных летательных аппаратов, которые отличаются между собой не только размерами, но и конструктивными особенностями, а также предназначением. Все мы привыкли, что существует два основных, наиболее популярных видов авиатехники: самолеты и вертолеты. Но мало кто помнит, что существует еще один тип, который совмещает в себе два предыдущих , и называется он конвертоплан . Что же это за чудо техники, мы рассмотрим на примере реальных образцов.

Создание первых опытных моделей

Еще до начала Второй мировой войны, несколько стран, включая СССР и Германию, взялись за разработку нового типа самолета. По задумке в конструкции должны были быть несущие винты, которые управляли вертикальным движением, а также основные тяговые двигатели.

В идеале, конечно, такой конвертоплан должен был обладать поворотным мотором, изменяющим свое положение в зависимости от направления движения.

Самые первые образцы представляли собой самолет-ракету, который для набора высоты на стартовой площадке был установлен под углом в 90 градусов. Взлетая, машина летела уже «по-самолетному».

Немцы же пошли чуть дальше. Они сделали модель, в которой можно было изменять геометрию и угол наклона крыла. Следует уточнить, что большинство разработок так и остались всего лишь на бумаге , поскольку воплотить их в жизнь помешала начавшаяся война.

Osprey: американский конвертоплан

В середине 80-х годов 20 века в США активно завершались разработки и летные испытания первого серийного воздушного судна с поворачивающимися тяговыми двигателями. Машина получила название Bell V-22 Osprey . Однако их массовое производство началось только в 2005 году.

Что касается конструкции, то аппарат оснащен двумя мощными моторами. Создатели разместили их в специальных гондолах на концах крыла. Они могут вращаться под углом до 90 градусов.

Для повышения уровня мобильности и возможности доставлять средство большими транспортными самолетами, а также для возможности его базирования на палубе авианосцев, были разработаны механизмы, складывающие винты и крылья.

Отличительной чертой Оспрея от других представителей воздушного флота является корпус и каркас, изготовленные на основе стеклопластика и сплавов композитов, что делает сам конвертоплан необычайно легким.

Находясь на вооружении морской пехоты США, Bell V-22 Osprey имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными вертолетами и самолетами:

• Достаточно большая грузоподъемность 5445 кг;
• Возможность быстро развернуть аппарат в боевое положение;
• Грузовая кабина вмещает 24 человека или же 12 лежачих раненых;
• Специальные крюки позволяют транспортировать габаритные грузы;
• Вертикальная посадка и большая крейсерская скорость позволяют быстро доставлять и эвакуировать десантников и вооружение с поля боя.

Вооруженные силы США используют данный тип в ходе локальных военных конфликтов. Такая машина может не только применяться в качестве десантного транспортного средства, но и в качестве огневой поддержки войск.

Конвертоплан России VRT30

В отличие от Соединенных Штатов в России разработки такого рода техники так и не были полноценно осуществлены . В Советском Союзе в конце 1970-х годов проводились разработки конвертоплана Ми-30, который со временем должен был заменить всем известный вертолет Ми-8. Однако в связи развалом СССР проект так и не был выполнен.

Единственным предприятием, которое может организовать и наладить создание опытных экземпляров, а затем и серийное производство - это холдинг «Вертолеты России». Речь идет о перспективном беспилотном винтоплане VRT30, который помимо функции самолета-разведчика смог бы выполнять и другие задачи.

Что касается современного положения дел, то единственным потенциальным заказчиком этих воздушных аппаратов является российская армия. Учитывая мировую тенденцию развития высокоточных технологий, вероятнее всего, конструкторы на основе летных испытаний VRT30 смогут создать малогабаритный винтоплан, как военного, так и гражданского назначения.

Электрический конвертоплан

Немецкая корпорация Lilium Aviation уже анонсировала успешный полет винтоплана Lilium Jet, полностью питающегося от электрического источника энергии. Специалисты прогнозируют успех такого стартапа. Что касается его технических нюансов, то можно выделить следующее:

1. Вместительность машины 2 человека;
2. 36 установленных на специальные блочные крепления электродвигателей;
3. Мощность двигателей 435 л.с.;
4. Максимальная крейсерская скорость составляет 300 км/ч;
5. Максимальная масса при взлете составляет 600 кг;
6. Грузоподъемность 200 кг;
7. Дальность полета от одного цикла зарядки аккумуляторных батарей составляет до 300 км.

С точки зрения безопасности каждый из моторов в Jet оснащен своей системой электропитания. В случае выхода нескольких двигателей из строя, пилот сможет совершить аварийную посадку, не опасаясь потерять управление.

Бортовой компьютер полностью контролирует весь цикл полета, а в случае каких-либо опасных маневров система автоматически возьмет на себя управление.

Lilium Aviation планирует в будущем наладить выпуск подобных машин, которые способны будут не только заменить привычные всем вертолеты, но и стать ежедневным средством передвижения.

Винтокрылые машины будущего

Научно-технический прогресс не стоит на месте и каждый день в мире появляется что-то новое и необычное. Это относится и к созданию авиационных агрегатов.

Разработки по воплощению в жизнь новых идей ведутся по всему миру. Многие компании, специализирующиеся на выпуске электроники и автоматики, решились предпринять попытки постройки конвертопланов. Современные прототипы отличаются относительно небольшими габаритами, а также применением при изготовлении легких материалов.

Ученые предполагают, что помимо автомобилей в городах можно будет увидеть и такой транспорт, как конвертоплан. Что это за машина, многие люди пока что только слышали или видели на картинках, но в ближайшем будущем этот вид техники может стать незаменимым для нашей жизни.

Видео про винтокрылые летательные аппараты

В данном ролике инженер Игорь Авдеев расскажет, какие летательные аппараты помимо конвертопланов изобрело человечество:

Конвертоплан Колибри в отличие от других конвертопланов имеет инновационный реактивный привод роторов в сочетании с авторским автоматом перекоса лопастей, что позволило избежать конструктивных ошибок допущенных в уже существующих моделях конвертопланов, высокая стоимость и исключительная сложность которых, не позволяет массово производить их.

Технология ожидает финансирования!

Описание:

Конвертоплан Колибри в отличие от других конвертопланов имеет реактивный привод роторов. При этом в разработке конвертоплана применяются отечественные серийные узлы и агрегаты, проверенные временем. Фюзеляж выполнен из композитных материалов. Несущий каркас – из авиационных марок стали .

В конструкции используется инновационный реактивный привод роторов в сочетании с авторским автоматом перекоса лопастей, что позволило избежать конструктивных ошибок допущенных в уже существующих моделях конвертопланов, таких как Bell V-22 «Osprey» – высокая стоимость и исключительная сложность которого, не позволяют массово производить его.

Сложности в конструкции конвертоплана Bell V-22 «Osprey»:
– трансмиссия и силовая установка. Традиционная силовая установка, синхронизирующие вращение роторов валы, редукторы, угловые передачи значительно утяжеляют и усложняют конструкцию. Все это отрицательно сказывается на полезной нагрузке летательного аппарата,
– гидравлическое управление. Дублировано троекратно,
– система электроуправления и обеспечения бортового оборудования электричеством Дублировано троекратно.

Сложная гидравлика, электрика и электроника делает это воздушное судно – конвертоплан Bell V-22 «Osprey» необычайно дорогим и сложным в управлении и повседневной эксплуатации.

У конвертоплана Колибри с реактивным приводом роторов нет традиционной силовой установки, трансмиссии и различных редукторов как на Bell V-22 «Osprey» или AW-609.

Летает, конвертируется и управляется в полёте конвертоплан Колибри за счёт реактивного движителя и изменения вектора тяги роторов, посредством автомата перекоса, который изменяет общий и циклический шаг лопастей.

Ротор или винт конвертоплана Колибри вращается за счёт реактивного двигателя на конце лопасти.

Конвертоплан Колибри не имеет аналогов в мире и работает на сжиженном углеводородном газе (пропан-бутан), а не на стандартно принятом авиационном топливе, что в разы удешевляет эксплуатацию. Например, РТ (ГОСТ 10227-86) стоит от 50 рублей за литр, а литр сжиженного углеводородного газа – 14 рублей. Экономические показатели при эксплуатации конвертоплана Колибри в 7 раз дешевле вертолёта. Расход топлива в пределах 5 литров газа на 100 км. полёта. Стандартная комплектация позволяет иметь дальность полёта до 3500 км. По желанию заказчика дальность полёта может быть увеличена на несколько тысяч километров.

Срок службы данного конвертоплана равен сроку службы всех узлов и агрегатов, который составляет 20 лет. Единственный “расходный материал” в данной конструкции, – это подшипники, использующиеся в несущей системе, рассчитанные на 40 000 часов. Замена такого подшипника может быть произведена одним квалифицированным сотрудником в течении 5 часов.

Конвертоплан Колибри производится в 2 модификациях: 4 местная и 8 местная модификации.

Преимущества:

– простота конструкции,

– надежность технического оборудования. Используются отечественные серийные узлы и агрегаты, проверенные временем,

– безопасность. Простота конструкции и использование проверенных временем серийных узлов и агрегатов делает Колибри одним из самых надежных летательных аппаратов. На конвертоплане устанавливается четыре автоматизированных варианта защиты при аварийной посадке. Первые три варианта дают пилоту возможность в том или ином режиме посадить аппарат самостоятельно, или же система защиты самостоятельно автоматически выпускает специальный аварийный парашют,

– срок службы конвертоплана Колибри 20 лет,

– экономичность. Работает на сжиженном углеводороднодном газе – пропан-бутан. В 7 раз экономичнее обычного вертолета,

– прост в управлении,

– высокая скорость полета до 800 км/ч,

– высокая скорость набора высоты до 90 м/с в динамике,

– взлетает и приземляется с любой неподготовленной площадки размером 3х5 метров, на болотистую и поросшую кустарником высотой до 2,5 метров, на водную поверхность при волнении до 3-х баллов,

– возможность эксплуатации в условиях Крайнего Севера без дополнительных средств и систем антиобледенения,

– низкая цена по сравнению с аналогичными летательными аппаратами. Один из самых продаваемых вертолетов в своем классе Robinson R-44 стоит от 30 000 000 рублей. Минимальная цена 4-х местного варианта конвертоплана Колибри составляет 15 000 000 рублей, 8-ми местного варианта – 20 000 000 рублей,

– комфорт. Низкая вибронагруженность и незначительный по авиационным меркам уровень шума позволяют довольно комфортно осуществлять полеты на любые расстояния.

Технические характеристики:

Примечание: описание технологии на примере конвертоплана Колибри.

Конвертопланы - это специальные летательные аппараты, которые объединяют в себя возможности вертолета и самолета. Они представляют собой машины с поворотными движителями (чаще всего винтовыми), которые на взлете и посадке работают как подъемные, а в полете начинают работать - как тянущие. При этом необходимая для горизонтального полета подъемная сила обеспечивается крылом самолетного типа. Чаще всего двигатели на конвертопланах поворачиваются вместе с винтами, однако на некоторых поворачиваемыми являются лишь винты.

Функционально такая конструкция близка к самолёту вертикального взлёта и посадки (СВВП), но обычно конвертопланы относят к винтокрылым летательным аппаратам из-за конструктивных особенностей винтов. В конвертопланах используются легконагруженные низкооборотные винты, близкие к вертолётным и позволяющие аппарату лететь в вертолётном режиме - при малом угле поворота винтов. Большие винты конвертоплана, сравнимые с размахом крыла, помогают ему при вертикальном взлёте, однако в горизонтальном полёте они становятся менее эффективными по сравнению с винтами меньшего диаметра традиционного самолёта.

Как уже сообщалось, российские и американские ученые ведут работу над созданием летательного аппарата нового типа - конвертоплана. Впрочем, в такой аппарат уже создан и уже начато его ограниченное использование.

Что представляет собой эта машина?

Конвертоплан - это помесь самолета и вертолета. Летательный аппарат, который может садиться и взлетать вертикально, а потом благодаря повороту движителей продолжать горизонтальный полет самолетным способом.

Традиционно к конвертопланам относят винтовые машины, чтобы как-то отличать их от самолетов вертикального взлета и посадки. Есть несколько типов конвертопланов. У одних при смене режима полета поворачивается сразу все крыло, у других гондолы с двигателями и винтами, а у третьих только сами винты.

Выгоды такой концепции очевидны:

Взлет и посадка на пятачке - ценная способность как для военного, так и для гражданского летательного аппарата;

В воздухе конвертоплан развивает большую, нежели вертолет, скорость и опережает своих винтокрылых собратьев по дальности полета.

Но и недостатки тоже есть:

Скорость и дальность полета хоть и больше, чем у вертолетов, но самолетным показателям уступают. Винты, призванные обеспечивать подъемную силу на взлете, теряют эффективность в горизонтальном полете;

Сама конструкция получается более тяжелой. Для авиации нередки ситуации, когда при создании новой машины борьба идет за каждый килограмм, а механизм поворота двигателей весит порядочно;

Кроме того, это дополнительный критически важный узел, который тоже может сломаться;

Ну и самое главное - сложность пилотирования. Для конвертопланов нужны специально обученные, опытные пилоты высокого класса, обладающие навыками пилотирования как самолетов, так и вертолетов. "Последний дюйм" на конвертоплане разыграть не получится.

Таким образом, универсальные машины оказываются эффективнее исходных в довольно узком сегменте задач. Например, если точка, куда необходимо доставить груз, расположена за пределами дальности действия вертолетов, а оборудование взлетно-посадочной полосы не представляется возможным.

Министерство обороны Соединенных Штатов посчитало, что подобные ситуации будут случаться достаточно часто, и заказало под это дело более полутора сотен конвертопланов Bell V-22 Osprey для нужд морской пехоты. Машина получилась довольно дорогой (около 116 млн долларов) и не очень надежной.

Только за десять лет эксплуатации произошло 6 катастроф, которые унесли жизни семи человек. Последняя произошла в 2016 году, когда 17 мая Osprey, на борту которого находились 22 человека, совершил жесткую посадку на Гавайях. И это не считая пятнадцатилетний период доводок и испытаний, за который в результате аварий этой сверхсложной машины погибли 30 человек.

Зато Соединенные Штаты вправе гордиться уникальной техникой, которой нет на вооружении других армий планеты.

Но, возможно, такая ситуация через некоторое время закончится. Недавно от российского концерна "Вертолеты России" поступила информация, что работы по созданию отечественного конвертоплана уже идут. Причем заявил об этом не кто-нибудь, а директор компании

Андрей Шибитов:

"Совместно с нашими партнерами мы прорабатываем совершенно новую для России технологию конвертоплана с гибридной силовой установкой. Планируем, что такая конструктивная схема позволит нам уверенно достичь скорости до 500 километров в час".

Предполагается создать сначала беспилотную машину со взлетным весом около 300 килограмм. Маленький экземпляр нужен исключительно для демонстрационных целей, чтобы заранее оценить перспективы проекта.

Затем планируется такая же, но уже на две тонны. Эта машина уже может использоваться как отдельная единица со своим спектром задач, приличествующих тяжелому беспилотнику.

В 30-е годы прошлого века советские авиаконструкторы прорабатывали различные варианты построения конвертоплана. Но дальше НИР это дело не сдвинулось. Энтузиастом развития этого вида летательных аппаратов был конструктор Борис Юрьев.

В 1934 году он предложил проект истребителя «Сокол», который должен был иметь поворотное крыло и пару винтов в гондолах. Однако ни «Сокол», ни другие геликоптеры-аэропланы Юрьева так и не дошли до стадии лётных испытаний - уровень технологий в ту пору был ещё недостаточен.

До начала Второй мировой войны исследования велись и в Германии. Все они остановились на стадии чертежей: конвертоплан P.1003 фирмы «Вессерфлюг», вундерваффе («чудо-оружие») Fa-269 компании «Фокке и Ахгелис», а также проекты компаний «Хейнкель» и «Фокке-Вульф».

К конвертопланам можно отнести и английский преобразуемый вертолёт Fairey Rotodyne, способный с помощью двух тянущих турбовинтовых двигателей переходить в режим авторотации несущего винта (вращение с помощью набегающего потока воздуха, как в ветряной мельнице), при взлёте работающего как вертолётный. В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо. Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость 400 км/ч.

В в 50-х годах был построен прообраз конвертоплана XYF-1 Pogo. В 1954 году XFY-1 совершил первый полёт с переходом в горизонтальное положение и последовавшую за этим вертикальную посадку.

В 1972 году за дело всерьез взялось КБ Миля, начав разработку конвертоплана Ми-30 с двумя поворотными винтами, изменяющими положение вместе с расположенными в гондолах двигателями.

После того, как были достигнуты положительные результаты - грузоподъемность спроектированной машины составляла 5 тонн, а число перевозимых десантников равнялось 32, - на 1986?1995 годы было запланировано изготовление и испытание опытных образцов. Однако этот проект, как и десятки других по всей стране, был закрыт в связи с перестройкой и последующим развалом промышленности.

Интересный - единственная страна, у которой на вооружении стоят конвертопланы, а американский Bell V-22 Osprey («Скопа») - единственный в мире серийно выпускаемый конвертоплан.

Создание V-22 Osprey в началось в 1980-х годах после провала операции «Орлиный коготь» (попытка освобождения заложников в Иране 24 апреля 1980 года), когда появилась необходимость создания более скоростной альтернативы вертолёту. В то время уже существовали самолёты вертикального взлёта, но у них был ряд недостатков, связанных с неустойчивостью при взлёте, сложностью в пилотировании, худшими показателями грузоподъёмности и дальности полёта по сравнению с обычными самолётами. Также при взлёте раскалённая струя отработанных газов реактивных двигателей вызывала эрозию покрытия взлётно-посадочных площадок.

Лётные испытания новой машины начались 19 марта 1989 года. Уже в сентябре Оsprey с успехом продемонстрировал изменение полёта с вертикального на горизонтальный. В декабре 1990 года конвертоплан совершил первую посадку на палубу авианосца USS Wasp.

Такими машинами было решено оснастить корпус Морской пехоты и Силы специальных операций. ВМС заключили контракт на приобретение четырёх V-22 и модернизацию двух уже существующих прототипов, которые предполагалось сделать более лёгкими и дешёвыми. Цена одного аппарата составляла $71 млн.

Сейчас в России решили вернуться к идее создания «самолето-вертолета». Но пока это происходит на уровне исследований, проводящихся в российских вузах. Которые, тем не менее, могут дать реальный результат. Так, в Ухтинском университете при участии МФТИ и ЦАГИ выполнена НИР «Определение рациональных параметров нового транспортного средства (конвертоплана) для северных районов и шельфовых месторождений».

По результату этой НИР вполне реально построить конвертоплан, имеющий дальность полета в 2000 км с 14 пассажирами на борту, включая двоих пилотов. Полезная нагрузка машины - 3 тонны. Но, естественно, для доведения дела до победного конца требуется солидное финансирования. При этом потенциальные инвесторы прекрасно понимают, что, исходя из мирового опыта, дело это чрезвычайно затяжное и рискованное.

Холдинг «Вертолёты России» планирует создать к 2019 году прототип первого в РФ электрического конвертоплана массой 1,5 тонны. Речь идёт о беспилотном летательном аппарате VRT30, который был представлен на форуме МАКС-2017. Конвертоплан - гибрид самолёта и вертолёта - очень дорогая и высокотехнологичная машина. На данный момент только серийно выпускают и применяют конвертопланы в военных целях. В российской армии таких летательных аппаратов нет, несмотря на то что пионером в разработке этих чудо-машин был советский конструктор Борис Юрьев. Какие задачи способны выполнять конвертопланы и появятся ли они на вооружении ВС РФ.

Проекты по созданию российского конвертоплана начинают обретать реальные черты. Конструкторское бюро «ВР-Технологии» (входит в холдинг «Вертолёты России») планирует через два года представить прототип первого электрического конвертоплана беспилотного типа VRT30.

Макет будущего аппарата был представлен на авиакосмическом салоне МАКС-2017, который прошёл в июле 2017 года. Конвертоплан взлётной массой 1,5 тонны сможет развивать высокую скорость и подниматься в воздух без разгона по взлётно-посадочной полосе.

«Сегодня мы совместно с нашими партнёрами из компании «СуперОкс» разрабатываем новую летающую лабораторию конвертоплана, в бортовой кабельной сети которой будут использованы технологии высокотемпературной сверхпроводимости, что положительно скажется на весогабаритных и лётных характеристиках прототипа», - заявил генеральный директор холдинга «Вертолёты России» Андрей Богинский.

Все Конвертопланы сталкиваются со специфической проблемой управляемости, которая не является характерной для самолётов. На самолетах, движущихся с достаточно высокой поступательной скоростью, традиционные органы управления (элероны, рули направления и рули высоты) находятся в воздушном потоке. Реакция воздушного потока на отклонение этих органов управления обеспечивает управляющие силы, которые изменяют положение самолёта в пространстве. На конвертопланах использование таких органов управления полётом возможно лишь на режиме горизонтального (поступательного) полёта, но они оказываются бесполезными на режимах вертикального взлёта и посадки, а также висения (так как на этих режимах набегающий поток отсутствует).

Поэтому Конвертопланы должны располагать второй системой управления, эффективной при малых или нулевых значениях воздушной скорости. В зависимости от схемы и силовой установки летательного ап­парата такую роль может выполнять:

струйная (реактивная) система управления, в которую входят установленные на законцовках крыла и в других точках лета­тельного аппарата сопла и быстродействующие клапаны;

система управления вектором тяги, состоящая из нескольких воздушных винтов для создания и непосредственного управления подъёмной силой;

поверхности управления, расположенные в спутном следе основных воздушных винтов или турбин.

По своей схеме, конвертопланы можно условно подразделить на два основных класса, каждый из которых характеризуется специфическими для него проблемами передачи и преобразования тяги, развиваемой силовой установкой.

Первый класс - конвертопланы с горизонтальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах.Эти аппараты остаются в горизонталь­ном положении - как на взлётно-посадочных режимах, так и на режиме горизонтального полёта. В этих конвертопланах для осуществления переходных режимов типа взлёта используется тяга воздушных винтов, вентиляторов или реактивных двигателей, после чего производится изменение направления вектора тяги таким образом, что аппарат начинает выполнять обычный горизонтальный полёт. На режиме горизонтального полёта необходимая для движения аппарата подъёмная сила обыкновенно создаётся за счёт обтекания потоком довольно традиционных крыльев. В некоторых из летательных аппаратов этого класса устройства создания тяги отклоняются на небольшой угол для обеспечения горизонтального полета. В этом положении они также создают значительную часть подъёмной силы.

Второй класс - конвертопланы с вертикальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах. К этому классу аппаратов относятся конвертопланы, которые взлетают и садятся в вертикальном положении, а для перехода к горизонтальному полёту совершают поворот на 90°. Аппаратам этого класса присущи принципиальные недостатки, делающие их непригодными для коммерческого применения. Было построено всего несколько аппаратов этого типа. Как правило, это одноместные военные аппараты типа самолётов-истребителей либо чисто экспериментальные образцы.

Спасибо за интерес. Оценивайте, ставьте лайк, комментируйте, делитесь. Подписывайтесь.