El fabricant nord-americà d’avions Sikorsky intenta mantenir una posició de lideratge en la indústria aeronàutica, que està directament relacionada amb la cerca i implementació de noves solucions. En els darrers anys, ha participat activament en helicòpters d'alta velocitat amb rotor coaxial i rotor empenyedor. Aquest esquema es va implementar per primera vegada en el projecte experimental X2 i s’ha demostrat bé. Ara ha trobat aplicació en el desenvolupament de noves màquines.
X2 experimental
El projecte X2 va ser experimental des del principi. El seu objectiu era crear i construir un laboratori volant per provar un nou traçat d’avions. En el futur, la màquina podria convertir-se en una font de noves tecnologies per a altres projectes, però la seva implementació directa no estava prevista.
El disseny del nou helicòpter es va completar a mitjans de la dècada de 2000 i el 2008 ja estava a punt per a les proves. El treball principal el va dur a terme "Sikorsky" independentment, mentre que alguns dels sistemes i conjunts van ser creats per altres empreses o comprats a elles. En particular, el sistema de control fly-by-wire va ser dissenyat per Honeywell, els rotors principals van ser fabricats per Eagle Aviation Technologies i la cua per Aero Composites.
El fuselatge aerodinàmic de l’X2 allotjava la cabina, l’equip necessari, la central elèctrica i les caixes de canvis per distribuir l’energia entre les tres hèlixs. A la secció de cua, es proporcionava una unitat de cua amb superfícies de direcció.
El X2 va rebre un motor turboeix LHTEC T800-LHT-801 de 1800 CV. Es va donar potència a dos rotors principals coaxials i a l’empenyedor de la cua, necessaris per a l’acceleració. Els sistemes de control proporcionaven control sobre la velocitat de rotació del rotor. A velocitats de fins a 200 nusos (370 km / h), la velocitat de rotació màxima permesa va superar els 440 rpm. Per sobre dels 200 nusos, l'hèlix es va desaccelerar a 360 rpm o menys per mantenir una velocitat òptima de la fulla.
El sistema portador X2 inclou dues hèlixs coaxials de quatre pales que giren en diferents direccions. El disseny de les fulles utilitza solucions d’enginyeria destinades a augmentar la seva rigidesa i reduir la torsió sota càrregues aerodinàmiques. S'ha informat que ja s'han utilitzat solucions similars en projectes d'helicòpters nord-americans.
A causa de la necessitat d'augmentar la velocitat de vol i reduir la resistència, el cub de l'hèlix es va tancar amb diversos carenats. Dos carenats de disc cobreixen les arrels de les fulles. Una altra part aerodinàmica es troba entre elles i redueix la resistència de la part vertical del cub.
Per aconseguir velocitats màximes, l’helicòpter X2 va utilitzar una hèlix de cua per crear l’empenta necessària. A causa d’això, en condicions de vol d’alta velocitat, els rotors només generen empenta elevadora, però no traslacional. A causa d'això, la velocitat del rotor es redueix i la velocitat de les pales es manté dins dels límits acceptables.
Per a l’acceleració en vol horitzontal, el X2 era el responsable d’una hèlix de cua de sis pales. La forma de les fulles s'ha optimitzat per funcionar en els modes especificats. L'empenta de disseny d'aquesta hèlix complia els requisits generals del projecte.
El X2 tenia un EDSU capaç de rebre dades de diversos sensors i respondre a la informació entrant. Se suposava que l’automatització supervisaria el funcionament de les unitats i el comportament de la màquina, a més d’emetre les ordres necessàries als actuadors. Per això, es va proposar garantir el comportament segur de la màquina en tots els modes de vol.
Resultats de la prova
El primer vol de l'experimentat Sikorsky X2 va tenir lloc el 27 d'agost de 2008 i va durar aproximadament mitja hora. Les primeres etapes de les proves, que preveien el vol només a costa del sistema de transport, van durar aproximadament un any. El seu resultat va ser una velocitat de vol horitzontal de l'ordre de 250-300 km / h, al nivell d'altres helicòpters moderns.
A mitjan 2009 es va iniciar una nova etapa de proves, en què van participar totes les hèlixs disponibles. Al maig del 2010, van aconseguir aconseguir una velocitat de 180 nusos (335 km / h) i, al cap d’unes setmanes, el laboratori de vol va accelerar fins a 225 nusos (417 km / h). Aquest vol podria obtenir un rècord mundial, però els resultats no es van registrar segons les normes de la FAI.
El 15 de setembre del mateix any es va produir un nou rècord: el X2 aconseguia una velocitat de 250 nusos (460 km / h). Una mica més tard, la velocitat es va augmentar en 20 km / h. Les proves de vol van continuar fins al juliol del 2011, però ja no es van establir nous rècords. Els provadors van volar en diferents modes per tal de recollir dades sobre el comportament de l'equip.
Després de completar les proves, l'experimentat X2 va aparcar com a innecessari. Va ser donat al Museu Aeroespacial Nacional el 2016. Ara tothom pot veure el cotxe.
Implementació de desenvolupaments
El Sikorsky X2 era un vehicle purament experimental destinat només a provar noves solucions tècniques. Durant les proves, es van recollir les dades necessàries per al desenvolupament de nous projectes de tecnologia pràcticament aplicable. Un treball similar va començar fins i tot abans d’acabar les proves X2.
El 2010, l'exèrcit nord-americà va llançar el programa Armed Aerial Scout, que té com a objectiu construir un helicòpter per substituir l'envellit OH-58D. La nova màquina hauria de transportar càrrega comparable i mostrar millors característiques de vol. Per participar a l'AAC, Sikorsky ha desenvolupat un nou helicòpter d'alta velocitat S-97 Raider, que es basa en tots els desenvolupaments principals del tema X2. El primer vol d’aquesta màquina va tenir lloc el maig del 2015 i fins ara s’han utilitzat tres prototips en proves.
Des del punt de vista de l’esquema general, el S-97 no difereix del laboratori de vol anterior. Té un rotor principal coaxial i una hèlix de cua. Les hèlixs són accionades per un motor General Electric YT706 de 2600 CV. Hi ha un estabilitzador horitzontal desenvolupat que alleuja el rotor durant l’acceleració. Un helicòpter amb un pes d’enlairament inferior a 5 tones podrà transportar fins a sis paracaigudistes o càrrega o armes comparables.
La velocitat de creuer del disseny del Raider és de 220 nusos (410 km / h). El màxim és de 250 nusos. No obstant això, fins ara els resultats reals semblen més modestos. Fins ara, la velocitat dels vols de prova no supera els 190-200 nusos (no més de 370 km / h). S'espera que el S-97 mostri totes les característiques de vol requerides per al futur previsible, i això assegurarà que guanyarà la competició AAS.
Més tard, va aparèixer el projecte d’helicòpter Sikorsky Boeing SB> 1 Defiant. S’ha creat per participar en el programa Future Vertical Lift de l’exèrcit dels Estats Units i hauria d’ocupar el nínxol d’un helicòpter de transport polivalent mitjà. Igual que el S-97, el SB> 1 es basa en el experimental X-2 i té el mateix disseny.
El Defiant té dos rotors de quatre pales i un rotor de vuit pales empenyedor. La central es basa en dos motors Lycoming T55. En el futur, està previst substituir-los per motors amb característiques més elevades.
El primer vol de SB> 1 va tenir lloc el 21 de març del 2019. Com a part de les proves, la velocitat de vol horitzontal augmenta constantment, però encara està lluny dels valors rècord. En el futur, després de substituir els motors, està previst fer arribar la velocitat de creuer a 250 nusos. Al mateix temps, es proposa combinar l’alta velocitat amb una bona eficiència. Pel que fa a l'abast de vol, el Defiant també haurà de superar els vehicles existents.
Perspectives de direcció
El projecte experimental Sikorsky X2 es pot considerar inequívocament reeixit. El prototip de màquina va fer front a les tasques. Va proporcionar validació de noves solucions i tecnologies, i també va permetre acumular la quantitat necessària de dades. Tota aquesta experiència ja s’ha utilitzat en dos projectes i és possible que apareguin nous helicòpters d’aquest tipus en el futur.
Les perspectives del S-97 Raider i SB> 1 Defiant només es poden avaluar parcialment. S'estan provant dues màquines i mostren bons resultats tècnics. Les tasques d'augment de la velocitat de vol s'estan resolent gradualment i les característiques van al nivell especificat. Hi ha totes les raons per creure que els dos prometedors helicòpters mostraran les capacitats esperades.
Tot i això, les perspectives comercials de les noves màquines Sikorsky encara estan en dubte. Diversos fabricants d'avions amb diferents projectes participen a les competicions AAS i FVL. En ambdós casos, Sikorsky posseeix els desenvolupaments més interessants, però és possible que l’alt rendiment i la valentia tècnica no siguin el factor decisiu. En un futur previsible, el Pentàgon haurà de triar el guanyador de dues competicions i determinar així el camí del desenvolupament de l'aviació de l'exèrcit.
El futur dels projectes de Sikorsky encara no està determinat, però els resultats provisionals semblen interessants. Un projecte experimental fa deu anys va resoldre amb èxit les tasques assignades i va obrir el camí al desenvolupament de noves mostres. En un futur proper, hauran de passar els controls necessaris i competir per un lloc a la tropa. Fins ara, les possibilitats de dos helicòpters basats en X2 són prou bones.
