06.11.2007

Создан вертолет способный взлетать из под воды и возвращаться на погружённую субмарину

Недавно в США были подведены итоги ежегодного конкурса по разработке винтокрылого летательного аппарата будущего AHS/Industry Annual Student Design Competition, проводимого среди команд университетов и институтов американским вертолётным обществом (AHS International) на средства крупнейших профильных компаний. В 2007-м спонсором, к слову, выступила Sikorsky Aircraft.

Тема соревнования нынешнего года звучала так: Advanced Deployable Compact Rotorcraft in Support of Special Operations Forces, то есть, говоря проще, "передовой винтокрыл для спецназа". Причём "винтокрыл" — не обязательно вертолёт. Это может быть, к примеру, и конвертоплан с поворотными роторами, типа V-22 Osprey, только маленький (такой — явно не подойдёт).

Первое место в конкурсе завоевал проект целого набора из машин Cypher, Dragonfly & Barracuda и системы их развёртывания, разработанный выпускниками технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology). А первое место в категории студенческих работ занял проект вертолёта "Водяной смерч" (Waterspout) от объединённого коллектива первокурсников из израильского технологического университета (Technion) и университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

В обоих проектах речь идёт об аппаратах вертикального взлёта, базируемых на подводной лодке. И в обоих случаях аппараты эти смогут вылетать на задание без необходимости во всплытии своей родной субмарины.

Как тут не вспомнить о сравнительно новом проекте взлетающего из-под воды самолёта Cormorant? Вообще же идея развёртывания летающей военной техники с подлодок не даёт покоя инженерам начиная с Первой мировой войны. И такие аппараты были созданы, и даже применялись. А что нам предлагают на этот раз?

"Шифр", "Стрекоза" и "Барракуда" являют собой странное сочетание слов. Чего может быть общего у криптографии, насекомого и рыбы? В данном случае, общим является место базирования и задача.

Крошечный пилотируемый вертолёт Cipher выполнен по схеме NOTAR: один несущий винт (складываемый), хвостовой винт отсутствует. Одной из главных целей при его проектировании было снижение уровня шума. Так что аппарат этот, пролетая низко над местностью, успешно "шифруется".

Dragonfly представляет собой беспилотную машину поддержки, выполненную в виде крыла-коробки. На концах крыльев расположены движки и винты, лопасти которых могут складываться. В центре аппарата располагается небольшой отсек для целевой нагрузки.

Поскольку в Dragonfly экипажа нет, он не разворачивает свои роторы, как Osprey, а поворачивается после вертикального взлёта целиком, переходя на самолётный режим. Как и собрат по проекту, Dragonfly спроектирован в расчёте на необычайно низкий уровень шума. Но его приводит в движение пара турбодизелей, а в самолётном режиме этот робот разгоняется до 260 километров в час (иллюстрации Georgia Institute of Technology).

Ну а Barracuda — это специальная плавучая капсула-микроаэродром, которая необходима для хранения и запуска обоих летательных аппаратов. Капсулы эти размещаются на месте баллистических ракет. Так что одна подлодка может нести несколько таких самоходных ангаров. Правда ракетоносец нужно будет модифицировать — одна Barracuda занимает (в плане) место четырёх соседних пусковых шахт.

Поскольку на подлодках класса "Огайо" имеется 20 шахт, полное переоборудование позволяет разместить там 5 "Барракуд" (хотя по идее можно создать и комбинированную подлодку, несущую и ракеты, и авиацию). Общая вместимость такого подводного аэродрома составит 30 машин (28 Cipher и 2 Dragonfly) — по шесть винтокрылов в одной капсуле. В предельном случае за 6 часов все "Шифры" успеют сделать по два рейса на берег, доставив туда 112 человек, говорят изобретатели системы.

По замыслу авторов проекта, весь рой Cipher и Dragonfly может быть выпущен с подлодки за весьма короткое время. Для этого субмарине не нужно всплывать на поверхность, достаточно выпустить капсулы, которые, попав наверх и раскрывшись, превратятся в миниатюрные ангары с площадками наверху.

Cipher и Dragonfly должны быть способны удалиться на расстояние до 260 километров от подлодки, выполнить там задание (разведка, удар по наземным целям, высадка десанта) и вернуться к субмарине, которая заберёт их из опасного района.

Потолок и той и другой машины составляет 1,8 километра. Не очень много, но основная тактика тут — скрытный полёт над самой водой или в складках местности на берегу.

Любопытная деталь замысла. То, что беспилотник Dragonfly может летать без всякого дистанционного управления (по заранее составленной программе) – ничуть не удивительно. Но студенты предусмотрели автономный режим полёта и для Cipher.

Дело в том, что один Cipher вмещает двух человек. Но он может за несколько часов доставить на берег внушительную команду спецназа. При этом за один рейс он будет перевозить к точке высадки двоих. То есть — весь свой экипаж. А к субмарине за очередной парой солдат Cipher должен возвращаться самостоятельно, по командам компьютера!

Для обычной миссии возможность посадки на суше для Dragonfly не предусмотрена, хотя в вертикальном положении он может опираться на специальные наконечники на своём оперении. Но зато этот беспилотник должен выполнять роль разведчика, а, возможно, и вооружённого самолёта прикрытия, во время рейсов пилотируемых Cipher на берег.

После выполнения вылета, все машины, выпущенные капсулами-аэродромами, на них же и возвращаются. Потом капсулы герметично закрываются и уходят под воду для свидания с родной подлодкой. Той по прежнему даже не требуется показываться над водой, чтобы выполнить столь необычную задачу и сыграть роль авианосца.

Таков проект технологического института Джорджии. Ну а что придумала интернациональная команда?

Двухместный вертолёт-бочонок Waterspout выполняет те же задачи, что и Cipher. Но ему не нужен специальный всплывающий ангар, чтобы вылететь с погружённой на перископную (или около того) глубину субмарины.

Waterspout представляет из себя герметичный аппарат (воздухозаборник и выхлопная труба его двигателя под водой закрываются). Да, к слову, размер этого вертолёта выбран таким, чтобы он проходил в стандартную шахту (диаметром 2,11 метра) от баллистической ракеты на всё той же полдодке типа "Огайо", так что по сравнению с первым проектом переделки субмарины сведены к минимуму.

Вертолёт находится в шахте на специальном подъёмнике, так что лодка отпускает его только после того, как аппарат оказывается выдвинут за пределы створок ракетной шахты. Далее вертолёт, как поплавок, всплывает, будучи прикреплённым к специальному кольцу, которое, в свою очередь тянет за собой трос.

После возвращения Waterspout к подлодке всё происходит в обратном порядке. Вертолёт садится на воду. Снизу к нему поднимается кольцо с тросом. Причём оно автоматически находит вертолёт-поплавок, ориентируясь по сигнальному маяку на его днище, и стыкуется с летательным аппаратом. Далее подлодка подтягивает машину в своё нутро.

Любопытно, что в этом вертолёте пришлось отказаться от традиционного лобового стекла. Тут вообще нет окон. Пилоты ведут машину ориентируясь лишь на картинку с видеокамеры на носу машины: перед каждым членом экипажа опускается плоский экран.

Зато авторы проекта предусмотрели в такой маленькой машине возможность удобной эвакуации раненого с поля боя. Внутри кабины имеется лебёдка с тросом. Так что "бочка" может зависнуть над землёй, открыть нижний люк и выпустить трос вниз. От бойца потребуется лишь прицепить к себе карабин и дать команду пилоту. И очень скоро он будет втянут внутрь кабины этой крошечной машины.

Вообще Waterspout проработан не хуже трио Cypher, Dragonfly, Barracuda. К примеру, "сборная" из Пенсильвании была ответственна за аэродинамику винта и топливную систему; израильские же студенты разрабатывали механику ротора, механизм, складывающий лезвия винта и механизм для старта машины с подлодки.

Нужно отметить, что обе команды, победившие в конкурсе, провели глубокий анализ своих моделей, включая выбор двигателей и авионики, расчёт прочностных характеристик винтокрылов, тепловых потоков внутри машин, заметности этих вертолётов на экранах радаров и прочее в том же духе.

Так что какой-нибудь вертолётостроительной компании, чтобы воплотить замысел студентов в жизнь, не придется начинать с нуля. За "просто картинками", сделанными на компьютере, скрыт основательный труд.

Жаль только о принятии на вооружение хоть одной из этих двух удивительных систем пока говорить слишком рано. А любопытно было бы посмотреть на вертолёт, взлетающий из воды посреди чистого моря.

Источники:

1. MEMBRANA