Евгений Матвеев  

AgustaWestland AW609 TiltRotorПостоянное желание увеличить скорость полета вертолета до скоростей, сопоставимых с самолетными, определило разработку винтокрылов и преобразуемых летальных аппаратов (ПЛА). Если одни остались на уровне экспериментальных и опытных образцов, то вторым удалось дойти до серийного производства. Первым серийным ПЛА стал V-22 «Оспри», предназначенный для выполнения транспортных перевозок корпуса морской пехоты (КМП) США, где должен заменить вертолеты CH-46 и S-53. Морская пехота планировала оснастить ПЛА MV-22 18 эскадрилий регулярных сил и 4 эскадрильи резерва, всего 360. Поставки должны были начаться в декабре 1999 г. и с 2004 г., выйти на уровень – 30 ЛА в год. Запросы ВВС США скромнее – 50 CV-22 для специальных операций. По разным причинам этим планам не удается сбыться. И, тем не менее, благодаря соединению возможности вертикального (укороченного) взлета, висения и посадки вертолета с высокой скоростью, дальностью и экономичностью турбовинтового самолета ПЛА V-22 «Оспри» способен выполнять самый широкий набор задач, а внедрение перспективных технологий может в корне перевернуть наши представления о транспортных возможностях вертолетов.

Некоторые конструктивные особенности

Ключевым вопросом в разработке V-22 стало широкое использование композиционных материалов (КМ), с целью сокращения расходов и массы, повышения надежности и живучести. Более 40% планера изготовлено из КМ, что позволило добиться оптимального соотношения жесткости конструкции/массы и повышения усталостной прочности.

Основные технические данные:
Максимальная взлетная масса, кг
со взлетом по-вертолетному 23495
с коротким разбегом 25909
Масса пустого, кг 15177
Грузоподъемность на внешней подвеске, кг
1 крюк 4536
2 крюка 6804
Максимальная крейсерская скорость полета, км/ч 446–476
Скороподъемность, м/с 5,5–11,8
Практический потолок, м 7529
при одном работающем двигателе 3139
Потолок висения (без влияния земли), м 4330
Радиус действия, км 448–495
Перегоночная дальность (с одной дозаправкой), км 3890
Длина фюзеляжа, м 17,48
Ширина с вращающимися винтами, м 25,55
Высота с винтами в горизонтальном положении, м 6,73
Кабина высота Ч ширина Ч высота, м 7,37Ч1,8Ч1,83
Экипаж, чел 3–4

В варианте MV-22 крыло складывается (за 90 с.) вдоль фюзеляжа в результате – занимаемое палубное пространство такое же, как у СН-53. На V-22 нет катапультирования, поэтому кресла экипажа рассчитаны на удары до 26g. У «Оспри» большая грузовая кабина (20,7 м3) с задней рампой, которая обеспечивает легкость доступа. Варианты загрузки: транспортный (25 ударостойких кресел; 12 носилок; или то и другое); грузовой (внешняя подвеска с одним/двумя крюками), десантируемый груз в кабине – 2750 кг. Спасательная лебедка с тросом длиной 75 м и грузоподъемностью 270 кг.

Шасси включает три убираемые стойки и обеспечивает эксплуатацию в полевых условиях (трава, песок, снег, лед). Основные стойки размещаются в специальных обтекателях, а носовая – под полом кабины экипажа. Выпуск и уборка шасси осуществляется гидравлической системой, аварийный выпуск от баллона азота. Шасси гарантируют нормальную посадку с вертикальной скоростью до 3,7 м/с и аварийную – до 7,3 м/с.

Силовая установка состоит из двух турбовинтовых двигателей RR AE1107C мощностью по 6150 л.с. каждый. ТВД размещаются в гондолах, специальный вал соединяет их для обеспечения возможности полета с одним работающим двигателем.

Система управления полетом (СУП) – трехканальная цифровая электродистанционная, позволила обеспечить плавную работу гидроусилителей и легкость перехода с одного режима на другой и обратно. Основные органы управления: ручка циклического управления (РУ), РУД и педали для управления по направлению. Перемещения РУ по крену на вертолетном режиме увеличивают шаг винта одного из двигателей и уменьшают – другого. На самолетном режиме крен создают флапероны. При перемещении РУ вперед на вертолетном режиме конусы винтов наклоняются вперед, а на самолетном режиме – перемещается руль высоты. Перемещение РУДа на вертолетном режиме увеличивает общий шаг винтов, на самолетном – тягу винтов. Перемещение педалей вертолета наклоняет один винт вперед, а другой – назад, на самолетном режиме – рули направления. На торможении – оба флапперона отклоняются вниз. Переход с висения на горизонтальный полет осуществляется за 12 сек. V-22 может лететь с любым углом наклона двигательных гондол.

Гидравлическая система состоит из трех автономных систем с давлением 34,5 МРа. Первые две системы являются основными и предназначены для работы СУП. Гидросистема №3 – универсальная, она приводится в действие вспомогательной силовой установкой и используется для наземной предполетной проверки систем, а также для выполнения выпуска/уборки шасси и грузовой рампы, для управления носовым колесом на рулении и спасательной лебедкой, в системах понижения вибрации, запуска двигателей и складывания винтов. Гидравлическая система поворота двигателей – трехкратного резервирования. В случае отказа гидропривода на самолетном режиме специальный механизм безопасности обеспечивает перевод двигателей на вертолетный режим.

Топливная система размещается в крыле и фюзеляже. В основном варианте – 5 баков: 2 расходных, по одному в каждой из плоскостей крыла и 3 основных (2 бака впереди и 1 – справа сзади). Полная заправка – 13 баков: 5 основных и 8 дополнительных (по 4 в каждой плоскости). В перегоночном варианте внутри кабины устанавливаются еще 2 дополнительных бака. Кроме того, V-22 оборудован системой дозаправки в воздухе.

Электросистема V-22 сдублирована и способна производить ток до 240 кВА. Она включает: два генератора постоянной частоты по 40 кВА каждый; два генератора переменной частоты 50/80 кВА; три преобразователя и одну оксидную аккумуляторную батарею на 24 А/ч.

Оборудование кабины – интегрированный комплекс авионики и специально разработанного программного обеспечения (ПО), объединяющий органы управления, систему индикации (четыре больших плоских МЖКД на приборной панели и еще один – на консоли между креслами), две шины 1553В, два компьютера, ОНВ, инерциальную навигационную систему, цифровую подвижную карту, GPS, SATCOM, сдублированные VHF/UHF/FM радиостанции, радиолокационный высотомер, FLIR, навигационную систему TACAN, наземную командную радиостанцию, станцию предупреждения о радиолокационным и лазерном облучении и т.д. Варианты MV-22 и CV-22 унифицированы от 60 до 100%.

Ход программы

Партнеры по программе обладают богатым опытом разработки ПЛА. В 1956 г. Boeing приступил к разработке первого в мире ПЛА с поворотным крылом, получившим обозначение VZ-2. История ПЛА с поворотными винтами Bell XV-3 берет свое начало в 1954 г. Благодаря XV-3 в 1973 г. Bell выигрывает контракт на разработку двух ПЛА XV-15. XV-15 подтвердили возможность практической реализации такого типа ЛА и стали непосредственными «виновниками» появления новой программы JVX. В 1981 г. в рамках программы JVX минобороны США приступает к разработке V-22 «Оспри».

Основные этапы программы:
1981 г. – старт программы JVX.
Апрель 1982 г. – формирование объединенной команды Bell-Boeing (ВВ).
Март 1989 г. – первый полет V-22.
Февраль 1997 г. – первый полет предсерийного V-22.
Май 1999 г. – первый серийный V-22 поставлен КМП США.
Сентябрь 2000 г. – завершение эксплуатационных испытаний.

Однако не все было так безоблачно. У любой программы разработки ЛА есть свои проблемы, у V-22 их оказалось немало. Свой первый полет V-22 совершил в 1989 г., и в этом же году минобороны пыталось закрыть программу. К этому времени расходы на V-22 достигли $30 млрд. Сроки разработки затягивались, еще в 1991 г. V-22 должны были заменить СН-46, но «грянул гром».

За время разработки произошли две катастрофы. В июне 1991 г. опытный прототип №5 (ОП5) V-22 потерпел катастрофу на взлете из-за неправильного подсоединения гироагрегатов. Вторая катастрофа произошла с ОП4 20 июля 1992 г. из-за пожара в двигательном отсеке. В ходе расследования было установлено, что масло из редуктора на самолетном режиме полета попало в двигательную гондолу, а затем при переходе на вертолетный режим – на горячую часть двигателя. В результате пожара вышел из строя соединительный вал, и исправный левый двигатель не смог вращать правый винт.

На этом беды «Оспри» не закончились. В начале апреля 2000 г. недалеко от г. Тусон (шт. Аризона) произошла третья катастрофа. Во время посадки MV-22 «Оспри» упал и загорелся, погибло 19 чел. Тогда специалисты пришли к заключению, что причиной катастрофы стал человеческий фактор – MV-22 потерпел катастрофу после попадания в «вихревое кольцо» во время интенсивного снижения на вертолетном режиме. Трагическая цепь событий началась с того, что ведущий зашел в точку начала снижения на 600 м. выше, чем планировалось. Вместо ухода на второй круг он стал быстро снижаться. Причина столь высокого захода в том, что второй пилот, который должен был предупредить командира о начале снижения, отвлекся, наблюдая за предметом, брошенным из кабины. Ветер сзади, о котором экипажи не были предупреждены, вынудил их погасить поступательную скорость, чтобы не проскочить площадку. Совокупность высокой скорости снижения, малой поступательной скорости и управляющих воздействий привела к попаданию одного из ТВД в режим «вихревого кольца» и к неуправляемому падению.

Наконец, 12 декабря 2000 г. около г. Джексонвилл (шт. Сев. Каролина) произошла еще одна катастрофа, в которой погибло 4 члена экипажа. Комиссия пришла к заключению, что причиной стало разрушение трубопровода гидравлической СУП и ошибка ПО компьютера. Разрушение трубопровода гидросистемы №1, которая питает левый силовой привод, произошло в момент, когда ЛА начал переход на посадку. Переключение на систему №3 (после отказа системы №1) было невозможно из-за того, что используется один тот же трубопровод. В результате, левый силовой привод получал питание только от системы №2, а правый – от №2 и №3, и СУП выдала аварийный сигнал. Пилот нажал кнопку компьютера. Вместо восстановления управления, ПО неправильно изменило тангаж и тягу двигателей, что стало причиной разбалансировки и выдачи ошибочных сигналов управления. В ходе осмотра остальных 8 V-22 было обнаружены аналогичные потертости трубопроводов. Программа была остановлена, летные испытания возобновились лишь в мае 2002 г.

Проблемы «Оспри» заложены в самой продольной схеме. Попадание одного из винтов в режим «вихревого кольца» неминуемо ведет к резкому увеличению крена со всеми вытекающими последствиями. А солидный размах крыла существенно затрудняет боевое применение V-22 на предельно малых высотах, особенно в горах и местности со сложным рельефом.

В этом году программа в очередной раз достигла своей кульминации. Сегодня V-22 сдает свой последний экзамен. Команда испытателей КМП на 8 MV-22 практически завершила войсковые испытания, куда входили различные задач, в том числе дозаправка в воздухе, полеты на больших высотах, эксплуатация при низких температурах и на десантных кораблях ВМС США.

Из 29 MV-22 блока А, предназначенных для УТП, поставлено 22. По блоку B – ПЛА в «боевом» варианте – поставки начнутся в декабре 2005 г. По блоку С – первые поставки в 2011 г. Малосерийное производство начинается в 2007 ф.г., запланировано 16 ПЛА, далее по годам: 24, 36, 40 и 43. Вариант CV-22 ВВС США летом следующего года пройдет ограниченные войсковые испытания. К двум доработанным испытательным ЛА уже присоединился третий.

Развитие программы

Однако, несмотря ни на катастрофы, ни на затянувшуюся разработку, ни на скандал, связанный с фальсификацией данных испытаний, ни на выступления в конгрессе, СМИ и общественности, программа V-22 сумела уцелеть. Более того, американские вертолетостроители активно продвигают гражданский ПЛА ВА-609, беспилотный Eagle Eye и даже замахнулись на ПЛА с 4-винтовой схемой (кватро).

В июне на парижском авиашоу в Ле-Бурже разработчики активно предлагали «Оспри» в качестве многоцелевого ЛА, способного выполнять самый широкий круг задач: специальных операций, логистического обеспечения, воздушной дозаправки, РЭП, ВКП и управления, борьбы с подводными лодками, VIP-перевозки, ПСО б/д, медицинской эвакуации, наземной заправки, воздушной разведки, тактического лазерного оружия, береговой охраны и борьбы с чрезвычайным ситуациями.

Уникальные характеристики гражданского ВА609 (6–8 пассажиров – со скоростью 500 км/ч – на расстояние 1390 км.) могут коренным образом изменить корпоративные и VIP перевозки. Объединив в себе несколько транспортных средств, ВА609 способен решать проблему: «в любое время в любое место». На удалении от 100 до 1000 км ВА609 нет равных. Утром можно взлететь с площадки, расположенной где-нибудь в пригороде Лондона, через час с комфортом прибыть на переговоры во Франкфурт, затем слетать в Цюрих или Милан и к обеду вернуться обратно. Кроме перевозок, ВА609 идеально подходит для обслуживания морской нефтедобычи и спасательных операций. Разработки Bell и Agusta уже получили 60 заказов (на два года работы). Интересно, что среди заказчиков есть и россияне.

После более чем двухлетнего «простоя» программа вновь вернулась к летным испытаниям. 3 июня первый BA609 совершил полет продолжительностью 1,3 ч. В четвертом квартале к нему присоединится второй. По планам, в 2008 г. четыре винтокрыла должны завершить программу испытаний, необходимую для получения сертификатов типа FAA и EASA, после чего сразу же начнутся первые поставки.

Беспилотному Eagle Eye вполне по силам стать военным ЛА будущего. ПЛА отличается простой конструкцией фюзеляжа и крыла из КМ, со складывающейся хвостовой и съемной носовой частью, убирающимся шасси велосипедного типа с ориентирующимися колесами и надежным двигателем PW200. С полезной нагрузкой от 130 до 450 кг и крейсерской скоростью 370 км/ч он способен работать в течение 3–6 ч на удалении 180–200 км, затем самостоятельно вернуться и произвести посадку на площадку диаметром всего 7,3 м. Bell уже выиграла контракт на поставку 45 Eagle Eye для береговой охраны США, на очереди КМП, волне возможен и европейский вариант Eagle Eye.

Итак, «Оспри» не только нашел силы, чтобы еще раз вернуться, но и сумел подняться на качественно новый уровень. Несмотря на огромный потенциал, которым обладают США, возвращение оказалось одним из самых трудных. Что бы не говорили, «Оспри» будет летать. Но вопрос, на который пытаются сегодня ответить специалисты, заключается в том, насколько успешной будет программа в целом, тем более что от продвижения V-22 зависит успех гражданского и беспилотного ПЛА. Ответ мы получим в ближайшие 5 лет. Но уже ясно, что для европейцев V-22 – слишком дорогое удовольствие. Оправдать вложенные в программу средства в обозримом будущем не удастся. Американский налогоплательщик платил за «Оспри» и будет платить. Как говорят у нас, «любишь кататься, люби и саночки возить».

Поступление V-22 на вооружение не сможет кардинально изменить ситуацию в вертолетном мире. «Оспри» займет свою особую нишу. Нам же нужно учиться взаимодействовать и вместе работать. Дел у вертолетов в современном мире предостаточно, доля вертолетных работ постоянно увеличивается и видоизменяется, требуя от мирового парка максимальной гибкости. Здесь место найдется и для наших тяжеловозов и для суперперспективного «Оспри».