Του Στέργιου Δ. Θεοφανίδη
Με δεδομένο ότι η τεχνολογία των ελικοπτέρων έχει πλέον αγγίξει τα απώτερα όρια του φάσματος
επιδόσεων, μία σειρά από πρωτοποριακές σχεδιάσεις, όπως αυτές του κλίνοντος στροφείου (tilt rotor) και της κλίνουσας πτέρυγας (tilt wing), επανεμφανίστηκαν, τόσο στο χώρο των στρατιωτικών εφαρμογών, με αντιπροσωπευτικό παράδειγμα το V-22, όσο και στον ευρύτερο χώρο της πολιτικής αεροπορίας, φέρνοντας στο προσκήνιο σχέδια των δεκαετιών ’50 και ’60 και ανατρέποντας τα μέχρι τώρα δεδομένα στην κατακόρυφη πτήση. Στα στρατιωτικά προγράμματα, η εποχή μετά το V-22 υπόσχεται ακόμα πιο πρωτοποριακές λύσεις, ενώ εξίσου εντυπωσιακά ήταν και τα προτεινόμενα επιβατικά αεροσκάφη κλίνοντος στροφείου με χωρητικότητα μέχρι και 30 θέσεων, που μέχρι σήμερα δεν έχουν εισέλθει σε παραγωγή…Χρειάστηκε βέβαια να μεσολαβήσει ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα για να γίνει αυτό πραγματικότητα. Μεταξύ της πρώτης μετάβασης αεροσκάφους από την κατακόρυφη στην οριζόντια πτήση επιτεύχθηκε το 1958 με το Bell XV-3, μέχρι την ένταξη του πρώτου αεροσκάφους κλίνοντος στροφείου, του V-22 Osprey των Bell και Boeing το 2007, μεσολάβησαν 29 ολόκληρα χρόνια και σημαντικά προβλήματα στην ανάπτυξη του τελευταίου, που περιέλαβαν και απώλειες αεροσκαφών, καθώς και προσωπικού.
Bell XV-3
Η πρόσφατη δε συντριβή ενός V-22 Osprey του Σώματος Πεζοναυτών των ΗΠΑ, αποδεικνύει ότι το αεροσκάφος δεν έχει ξεπεράσει τα προβλήματα που το ταλαιπώρησαν επί μία εικοσαετία σχεδόν κατά την ανάπτυξή του. Διαδικασία που απορρόφησε δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι την ολοκλήρωσή της. Παρόλα αυτά η επένδυση που έγινε στο πρόγραμμα V-22, θα αξιοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό και στο πρόγραμμα V-280. Στο χώρο της Πολιτικής Αεροπορίας δεν έχει σημειωθεί ουσιαστική πρόοδος παρά το γεγονός ότι το εννέα θέσεων Bell Agusta ΒΑ609, είχε αποσπάσει περισσότερες από 80 παραγγελίες, οι οποίες βέβαια ποτέ δεν εκτελέστηκαν αφού λόγω προβλημάτων στην ανάπτυξή του το αεροσκάφος δεν εισήλθε ποτέ σε παραγωγή. Ενδεικτικό των δυνατοτήτων του έναντι συμβατικών ελικοπτέρων ήταν το ότι σε λειτουργία αεροπλάνου επιτύγχανε μέγιστη ταχύτητα 275 κόμβων και ακτίνα 1.390 χιλιομέτρων. Τιμές διπλάσιες δηλαδή από αυτές ενός αντίστοιχης χωρητικότητας ελικοπτέρου.
Σε αυτή ακριβώς τη διαφορά επιδόσεων κρύβεται και η επιμονή των Αμερικανών στην περαιτέρω ανάπτυξη των αεροσκαφών κλίνοντος στροφείου. Παρά τα ρίσκα και το υψηλό κόστος ανάπτυξης. Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι την ίδια περίπου χρονική περίοδο που εμφανίστηκε και πέταξε το πειραματικό XV-3 της Bell στη δεκαετία του ‘50, εμφανίστηκαν και δύο πειραματικά αεροσκάφη κλίνουσας πτέρυγας. Τα Vertol VZ-2 (1957) και Hiller X-18.
Vertol VZ-2 (Model 76)
Αναβιώνοντας αυτά τα concept, η Boeing παρουσίασε σχέδια ενός τετρακινητήριου αεροσκάφους υπερβραχείας απογείωσης –προσγείωσης (SSTOL), χωρίς ουραίο πτέρωμα, στο πλαίσιο του προγράμματος Advanced Theater Transport (ΑΤΤ), το οποίο και ονόμασε Super Frog. Η φιλοσοφία εκμετάλλευσης του σχεδίου αυτού είναι παρόμοια με του QTR της Bell, στο οποίο αναφερόμαστε παρακάτω. Να χρησιμοποιηθεί δηλαδή σαν μεταφορικό αεροσκάφος πολλαπλών ρόλων ικανό να επιχειρεί από προκεχωρημένα σημεία ανεφοδιασμού σε ζώνες προσγείωσης κοντά στη γραμμή του μετώπου.
Το ερευνητικό τμήμα Phantom Works της Boeing, με την αξιοποίηση της υπολογιστικής δυναμικής των ρευστών, σχεδίασε ένα αεροσκάφος με εξαιρετικά χαμηλές ταχύτητες προσέγγισης, της τάξης των 35-40 κόμβων, αποκτώντας πλήρη εικόνα για τα χαρακτηριστικά πτήσης του όσον αφορά την ευστάθεια και τον έλεγχο. Στη λειτουργία SSTOL, η πτέρυγα του ΑΤΤ στρεφόταν κατά 42 μοίρες για αύξηση της άντωσης, η οποία στις χαμηλές ταχύτητες. Η εκπετάσματος 39 μέτρων πτέρυγα ήταν ελαφρά οπισθοκλινής, ώστε να καλύπτει κατά 80% τη μήκους μόλις 27,5 μέτρων, συμπαγή κατασκευή της ατράκτου. Με πλήρες φορτίο, το Super Frog θα πετούσε σε αποστάσεις 3.300 χλμ. Με διατομή ατράκτου περίπου ίδια με αυτή του C-17, επιχειρώντας από συμβατικά αεροδρόμια θα μετέφερε το μισό κατά προσέγγιση φορτίο (40 τόνους), τετραπλάσιο όμως σε σχέση με αυτό του C-130J.
QTR
Με στόχο την αντικατάσταση των βαρέων μεταφορικών ελικοπτέρων CH-47F και CH-53E των αμερικανικών ενόπλων δυνάμεων, η Bell πρότεινε στο παρελθόν το Quad TiltRotor (QTR), με δυνατότητα ανύψωσης φορτίου βάρους 19 τόνων, σχεδόν διπλάσιο από το V-22 και εσωτερικά διαθέσιμο χώρο σχεδόν οκτώ φορές μεγαλύτερο, ενώ ο εσωτερικός του όγκος θα είναι οχτώ φορές μεγαλύτερος από του σημερινού αεροσκάφους. Σε λειτουργία δε βραχείας απογείωσης και προσγείωσης (STOL), θα μετέφερε 13.600 κιλά σε απόσταση 1.800 χλμ. Το αεροσκάφος θα αξιοποιούσε στο μέγιστο δυνατό βαθμό συστήματα του V-22, για διατήρηση του κόστους και του ρίσκου σε χαμηλά επίπεδα (ίδια ηλεκτρονικά, ίδια κιβώτια μετάδοσης και ίδιους κινητήρες Τ406). Η διατομή της ατράκτου, υπολογιζόταν στα 3,66 μέτρα, στις ίδιες περίπου διαστάσεις με το C-130, παρέχοντας τη δυνατότητα μεταφοράς μέχρι 90 πλήρως εξοπλισμένων στρατιωτών.
Κανένα από αυτά τα ερευνητικά προγράμματα δεν προχώρησε στη φάση της υλοποίησης βέβαια καθώς τόσο στη δεκαετία του 2000, όσο και μετά το 2010, υιοθετήθηκε μία πιο συντηρητική προσέγγιση, αφενός λόγω της έλλειψης κονδυλίων για τη χρηματοδότηση ερευνητικών και αναπτυξιακών προγραμμάτων που έφερε κυρίως η αμερικανική εμπλοκή στο Αφγανιστάν και αφετέρου λόγω της επιστροφής στα αντιπεριστρεφόμενα στροφεία και τις ωστικές έλικες για τα επιθετικά/αναγνωριστικά ελικόπτερα.
Το τέλος του κλασικού ελικοπτέρου;
Σε παλιότερο αφιέρωμα του DP,
όταν το πρόγραμμα FLRAA βρίσκονταν στα αρχικά του στάδια το 2019, είχε
γίνει μία αρχική αναφορά στο Valor της Bell. Από την αναφορά αυτή
προκύπτει ότι το μέλλον ανήκει στα αεροσκάφη κλίνοντος στροφείου για
συγκεκριμένους λόγους. Ο πρώτος είναι οι επιδόσεις. Ενώ δεν καταργούν η δυνατότητα κατακόρυφης απο/προσγείωσης
του ελικοπτέρου, τα αεροσκάφη αυτής της διαμόρφωσης, επιτρέπουν
μεγαλύτερη ακτίνα σε συνδυασμό με μεγαλύτερες ταχύτητες και ύψη πλεύσης.
Εξασφαλίζουν επομένως τα πλεονεκτήματα ενός αεροπλάνου (ως ένα βαθμό)
και του κλασικού ελικοπτέρου, καταργώντας παράλληλα τα μειονεκτήματα του
τελευταίου.
Ο δεύτερος λόγος είναι η μεταφορική ικανότητα. Με τους κινητήρες στην πτέρυγα, ή άτρακτος μένει ελεύθερη για να φιλοξενήσει μεγαλύτερο αριθμό στρατιωτών, ή περισσότερο φορτίο και μάλιστα μεγαλύτερου όγκου. Η ίδια δε η πτέρυγα, πέρα από την άντωση που παράγει στις υψηλές ταχύτητες, είναι φορέας καυσίμου εσωτερικά. Επομένως εκεί που στην άτρακτο του ελικοπτέρου πρέπει να εξασφαλιστεί για όλα τα παραπάνω χώρος (για το ωφέλιμο φορτίο, το καύσιμο, τους κινητήρες και το σύστημα μετάδοσης της κίνησης στο κύριο και το ουραίο στροφείο), στα αεροσκάφη κλίνοντος στροφείου, δεν υπάρχει αυτή η ανάγκη.
Valor
Ο τρίτος και τελευταίος λόγος είναι η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και η απλούστερη συντήρηση. Με τους κινητήρες στην πτέρυγα, σε συνδυασμό με τη δυνατότητα αλλαγής μόνο της γωνίας του δίσκου περιστροφής των ελίκων και όχι ολόκληρου του κινητήρα, καταργείται αυτόματα η ανάγκη χρήσης πολύπλοκων και ιδιαίτερα απαιτητικών στη συντήρηση μηχανισμών μετάδοσης της κίνησης και υποπολλαπλασιασμού των στροφών. Επίσης, παρά το μικρό της εκπέτασμα (άνοιγμα) και τη μικρή της χορδή, η τραπεζοειδής πτέρυγα παράγει επαρκή άντωση, περιορίζοντας σημαντικά την κατανάλωση καυσίμου, στην οριζόντια πλεύση. Έτσι επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ακτίνα σε μικρότερους χρόνους, σε σχέση με ένα συμβατικό ελικόπτερο. Εν κατακλείδι, για όλους αυτούς τους λόγους, τουλάχιστον για στρατιωτικές εφαρμογές, τα αεροσκάφη κλίνοντος στροφείου θα αντικαταστήσουν τα μέσα και κατόπιν και τα βαρέα μεταφορικά ελικόπτερα. Δεν φαίνεται όμως να ισχύει το ίδιο για τα επιθετικά ελικόπτερα που για λόγους αύξησης της ταχύτητας πλεύσης στο οριζόντιο επίπεδο, θα αποκτήσουν μάλλον οριστικά ωστική έλικα, αντι ουραίου στροφείου.
ΠΗΓΗ defence-point
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου