Tiltrotor CV / MV-22B diadopsi oleh Korps Marinir AS pada tahun 2007. Ini adalah satu-satunya pesawat yang beroperasi saat ini yang lepas landas dan mendarat secara vertikal dan memiliki kecepatan terbang horizontal yang tinggi.
Helikopter, sejak diperkenalkan di Angkatan Darat dan Angkatan Udara Prancis selama perang 1954-1962 dengan Aljazair, telah menambahkan dimensi baru pada konsep operasi militer
Penggunaan helikopter untuk mendukung manuver vertikal memungkinkan unit tempur dikirim, terlepas dari hambatan geografis, ke tempat di mana lawan paling tidak bisa diharapkan. Ini membuka peluang baru untuk peperangan. Sejak konflik Aljazair, kemajuan teknologi dan perbaikan terus-menerus dalam desain helikopter telah meningkatkan kemampuannya, khususnya, muatan dan daya angkat. Namun, kecepatan maksimum dan jangkauan helikopter multiguna modern menengah dan berat, kemungkinan besar, telah mencapai batas atasnya.
Misalnya, model terbaru Boeing F dari keluarga helikopter angkut serbaguna CH-47 Chinook memiliki kecepatan tertinggi 315 km / jam dan jangkauan 370 km. CH-47F diikuti oleh helikopter Mi-35M Rusia dengan kecepatan maksimum 310 km / jam dan jangkauan 460 km. Helikopter medium AW-101 dari AgustaWestland/Finmeccanica memiliki kecepatan maksimum 309 km/jam, sedangkan helikopter medium AW-139M generasi baru dari perusahaan yang sama memiliki kecepatan maksimum 306 km/jam. Seperti yang Anda lihat dari daftar kecepatan maksimum ini, tidak semua helikopter modern dapat mencapai kecepatan maksimum lebih dari 300 km / jam.
Kecepatan jelajah penting karena mempengaruhi “turnaround” pesawat saat melakukan misi tempur. Semakin cepat helikopter terbang, semakin cepat ia akan mencapai tujuannya dan semakin cepat ia dapat kembali untuk mengambil dan mengirimkan pasukan dan persediaan tambahan. Pembangunan pasukan darat yang cepat sangat penting untuk keberhasilan serangan udara. Dengan demikian, kemampuan pesawat untuk terbang lebih banyak keberangkatan selama periode waktu tertentu sangat berguna. Terbang dengan kecepatan tinggi juga meningkatkan kemampuan bertahan dengan mengurangi waktu pesawat terkena pengamat musuh dan penembak di darat.
Peningkatan jangkauan juga diinginkan, meskipun terutama terkait dengan ketersediaan bahan bakar. Di masa lalu, perhatian khusus telah diberikan untuk meningkatkan jangkauan, yang secara langsung berkaitan dengan kapasitas tangki bahan bakar. Helikopter menengah dan berat, seperti Mi-26 dengan jangkauan 800 km dan Sikorsky CH-53E dengan jangkauan 999 km, membutuhkan kisaran ini untuk melakukan beberapa serangan mendadak tanpa pengisian bahan bakar. Sementara itu, batang pengisian bahan bakar yang dipasang pada pesawat seperti helikopter CH-53E atau helikopter operasi khusus MH-60G/U Blackhawk memungkinkan misi jarak jauh dilakukan jauh di belakang garis musuh. Namun, jangkauan dan kecepatan jelajah terkait erat dari sudut pandang makna operasional praktis. Meskipun pesawat mungkin memiliki jangkauan yang memungkinkan ratusan mil laut untuk mencapai area pendaratan, perlu untuk memperhitungkan penerbangan kembali dan waktu yang dihabiskan untuk itu, karena hal ini dapat menyebabkan peningkatan waktu kekuatan pendaratan. membangun. Dalam hal ini, ia tidak akan dapat melakukan tugas-tugas seperti "pulang pergi" dengan cepat karena bertambahnya waktu penerbangan. Artinya, untuk menggunakan jarak jauh paling efektif, pesawat harus terbang lebih cepat lagi.
Sekrup putar
Terlepas dari kesulitan awal dan kritik dari para skeptis, tiltrotor Bell-Boeing CV / MV-22B Osprey, yang mulai hidup pada tahun 1981 sebagai bagian dari proyek bersama Vertical Take-Off / Landing Experimental (JVX), mengubah konsep operasi yang melibatkan pengangkatan vertikal. kendaraan. Pertama kali digunakan oleh Korps Marinir AS pada tahun 2007 dan Pasukan Khusus Angkatan Udara AS pada tahun 2009, tiltrotor ini saat ini digunakan tidak hanya dalam pertempuran (intervensi di Irak dan Afghanistan), tetapi juga dalam misi kemanusiaan dan bantuan bencana seperti ia memberikan bantuan setelah Topan Haiyart yang menghancurkan beberapa bagian Filipina pada tahun 2013. Marinir, khususnya, melihat tiltrotor MV-22B sebagai solusi untuk masalah pengiriman pasukan dari kapal yang jauh melampaui cakrawala. Misi ini sebelumnya dilakukan oleh helikopter angkut berat CH-46E Sea Knight, tetapi waktu penerbangannya tidak dapat diterima. Helikopter ini membutuhkan waktu yang cukup lama untuk membangun kontingen pasukan pendaratan yang diperlukan, sementara itu membuat beberapa serangan mendadak, jumlah pasukan yang terbatas tetap rentan.
Karakteristik dan kemampuan unik dari tiltrotor MV-22B ditujukan untuk memecahkan masalah tersebut. Itu dapat lepas landas secara vertikal dari kapal serbu amfibi, tetapi ketika beralih ke penerbangan level dan mematikan mesin, ia dapat terbang dengan kecepatan 500 km / jam. Ini lebih dari dua kali lipat kecepatan CH-46E, yang berarti lebih dari separuh waktu penerbangan ke zona pendaratan yang sama. Ditambah jarak terbang yang jauh 722 km dan muatan yang lebih tinggi di kokpit 9070 kg dan pada suspensi 6800 kg semakin meningkatkan efisiensinya. Pengalaman praktis yang diperoleh dengan MV-22B telah meningkatkan minat pada tiltrotor sebagai jenis pesawat dan meningkatkan prospek tiltrotor generasi berikutnya. Ini terutama benar mengingat bahwa CV / MV-22B, pada kenyataannya, menggunakan teknologi, bahan dan proses untuk pengembangan dan pembuatan tahun 70-an abad terakhir, yang, tanpa diragukan lagi, telah berkembang secara signifikan selama tiga dekade terakhir.
Bell-Boeing dibangun berdasarkan pengalaman CV / MV-22B dalam mengembangkan pesawat tiltrotor V-280 Valor yang menjanjikan dan menggabungkan teknologi, material, dan proses manufaktur terbaru untuk menciptakan pesawat tiltrotor yang lebih canggih.
Untuk helikopter Sikorsky S-97, skema dengan dua rotor utama yang berputar berlawanan dan rotor pendorong ekor digunakan. Ini memungkinkan tidak hanya untuk mendapatkan kecepatan tinggi, tetapi juga kemampuan untuk terbang ke samping dan bahkan ke belakang.
Perkembangan yang menjanjikan
Seperti disebutkan di atas, industri penerbangan sedang berupaya untuk mengatasi batas kecepatan maksimum helikopter. Masalah peningkatan kecepatan sebagian terkait dengan elemen yang memungkinkan helikopter terbang secara vertikal - rotor atas. Masalah yang perlu dipecahkan terkait dengan hambatan aerodinamis dari baling-baling dan badan, penghapusan hembusan udara dari sudu-sudu, aliran udara balik dan kompresibilitas udara. Diskusi tentang seluk-beluk teknis masalah ini bisa memakan waktu beberapa halaman, tetapi satu hal yang jelas - mereka harus diselesaikan dengan satu atau lain cara untuk mengubah dinamika penerbangan helikopter. Desainer mencoba memecahkan masalah ini dengan pergi ke arah yang berbeda dan "meraba-raba" di sana untuk mendapatkan jawaban.
Misalnya, Bell Helicopter mengambil konsep baling-baling putar CV / MV-22B yang telah terbukti dan mengadaptasinya untuk proyek tiltrotor V280 Valor mereka. Menurut Steve Matia, Director of Business Development for Advanced Rotary Propeller Systems: "Desain dan pembuatan V-280 didasarkan pada pengalaman yang diperoleh dan diuji pada tiltrotor CV / MV-22B, sambil menerapkan desain dan pengembangan paling canggih. teknologi." Dijelaskannya, salah satu solusi paling menarik diimplementasikan pada nacelle V-280. Tiltrotor CV / MV-22B memutar seluruh nacelle. Pada V-280 baru, hanya baling-baling dan gearbox yang berputar, sedangkan nacelle dan mesin tetap diam. Hal ini memungkinkan pendaratan dan pendaratan yang aman, karena rumah mesin tidak mengganggu pendaratan, dan juga mengurangi kebutuhan perawatan. Tiltrotor V-280, dirancang untuk berbagai tugas, lebih kecil dari tiltrotor CV / MV-22B. Ini akan memiliki kecepatan jelajah 520 km / jam, jangkauan tempur lebih dari 930 km, akan mampu melayang di ketinggian 1828 meter dan terbang pada suhu 32 derajat Celcius dengan beban tempur penuh, sementara melampaui yang ada. helikopter dalam kemampuan manuver. Bersama dengan Lockheed-Martin, Bell menawarkan tiltrotor V-280 untuk program helikopter FVL JMR-TD (Future Vertical Lift Joint Multi-Role Technology Demonstration). Perusahaan telah menjadwalkan penerbangan pertama tiltrotor V-280 mereka untuk Agustus 2017.
Berkat penggunaan rotor ekor pendorong dan sirip ekor balok kembar, S-97 sudah terasa lebih senyap daripada helikopter tradisional. Ketika tidak perlu kecepatan tinggi, tetapi visibilitas rendah diperlukan, baling-baling dorong membuatnya hampir senyap
Helikopter X3 yang menjanjikan dari Airbus Helicopters memiliki sayap pendek yang menghasilkan daya angkat dengan kecepatan lebih dari 80 knot, dan dua mesin turboprop untuk penerbangan ke depan. Pilot berbicara positif tentang kemampuan manuver pesawat Airbus Helicopter
X2
Sementara itu, Sikorsky dan Boeing telah bekerja sama dalam program FVL JMR-TD untuk menawarkan helikopter SB-1 Defiant. Mereka mengusulkan untuk mengambil proyek Sikorsky X2 dengan baling-baling koaksial kontra-rotasi dan baling-baling pendorong sebagai dasar untuk pesawat baru dengan berat tidak lebih dari 13636 kg. Ada keuntungan dari pendekatan Sikorsky-Boeing ini, karena Demonstran Teknologi X2 seberat 2.720 kg menerbangkan beberapa penerbangan uji pada tahun 2010, di mana ia mencapai rekor kecepatan 463 km / jam. Pada 2015, Sikorsky mempresentasikan prototipe S-97 Raider, helikopter serbaguna taktis ringan, dengan berat sekitar 5.000 kg.
Proyek helikopter Sikorsky dan Boeing SB-1 Defiant
Chris Van Buyten, Wakil Presiden Proyek Inovasi di Sikorsky, yang memimpin proyek tersebut: “Terbang lebih jauh dan lebih cepat dengan helikopter koaksial jelas merupakan persyaratan utama. Namun, dengan proyek S-97 kami, kami ingin memamerkan rotorcraft generasi berikutnya yang dapat mengungguli helikopter tradisional di setiap parameter kinerja, terutama pada kecepatan rendah dan saat melayang. Rahasia koaksial X2 adalah bahwa baling-baling utama yang berputar berlawanan memberikan daya angkat dan terbang ke depan tanpa rotor ekor. Di atas 150 knot (277,8 km / jam), dorong disediakan oleh baling-baling dorong, sehingga baling-baling utama melakukan yang terbaik - memberikan daya angkat.” Van Buyten melanjutkan dengan berspekulasi bahwa pesawat S-97 dan SB-1 "akan secara radikal mengubah cara pilot militer sekarang terbang dan bertempur dengan helikopter." Pada saat tim Sikorsky dan Boeing membawa SB-1 mereka ke udara pada tahun 2017, Sikorsky akan memiliki X2 eksperimental ketiganya dalam waktu kurang dari 10 tahun, yang akhirnya dapat mengkonfirmasi skalabilitas yang melekat pada proyek dengan ukuran helikopter multiguna menengah UH. -60 Elang Hitam.
Proyek X2 Sikorsky
Tujuan dari program FVL JMR-TD adalah untuk mengembangkan dan menyebarkan pesawat dengan kinerja dan kemampuan yang ditingkatkan secara signifikan, yang mampu melakukan berbagai tugas, mulai dari pengintaian dan serangan hingga pengangkutan pasukan dan kargo.
Proyek hibrida
Airbus Helicopters (sebelumnya Eurocopter) mengambil pendekatan hibrida untuk mengembangkan helikopter tahan masa depan, menggunakan beberapa elemen penting dari pesawat tradisional, seperti sayap persegi pendek. Solusi semacam itu memungkinkan peningkatan kecepatan penerbangan yang signifikan, yang ditunjukkan pada tahun 2012 oleh uji terbang demonstran teknologi X3, yang mencapai kecepatan 255 knot (472 km / jam) (di atas rekor kecepatan X2). Proyek X3 menggabungkan rotor atas untuk mengangkat dan melayang dan sayap pendek dengan mesin turboprop yang terpasang di atasnya, memberikan dorongan untuk gerakan maju (itulah sebabnya istilah "hibrida" digunakan di sini). Itu tidak memiliki rotor belakang, tetapi memiliki stabilizer horizontal dengan stabilisator ekor vertikal di setiap ujungnya. Terbang ke depan dengan kecepatan lebih dari 80 knot (148 km / jam), sayap mulai menghasilkan daya angkat tambahan dan dengan kecepatan tinggi menyediakan hampir semua daya angkat untuk pesawat ini.
Airbus belum mengungkapkan rencananya untuk pesawat militer baru menggunakan pendekatan yang ditunjukkan oleh proyek X3. Namun, juru bicara perusahaan menyarankan bahwa banyak dari helikopter saat ini dapat menyertakan solusi desain ini. Karena proyek X3 didasarkan pada lambung yang sangat modern dari helikopter AS-365N3 Dauphin universal yang ringan dari Helikopter Airbus, ini tampaknya sangat mungkin. X3 diperlihatkan kepada militer AS tetapi pada akhirnya tidak berhasil masuk ke program FVL JMR-TD. Airbus telah menunjukkan niatnya untuk fokus pada misi pencarian dan penyelamatan dan terus mengerjakan pesawat berdasarkan proyek X3 yang bisa lepas landas pada 2019.
RACHEL
Russian Helicopters mengumumkan pada tahun 2009 bahwa mereka sedang mengembangkan helikopter aerodinamis berkecepatan tinggi yang menjanjikan dengan roda pendarat yang dapat ditarik dan penerapan sistem SLES (Sistem Penghapusan Lokal Stall) yang dipatenkan dalam desain rotor utama. Menurut perusahaan, Mi-X1 akan memiliki kecepatan jelajah 475 km / jam dan kecepatan tertinggi hingga 520 km / jam. Pada Agustus 2015, di pertunjukan udara MAKS di Moskow, V. I. Mil menunjukkan demonstrasi RACHEL (Helikopter Komersial Tingkat Lanjut Rusia) yang diiklankan sebagai helikopter berkecepatan tinggi. Helikopter ini dapat mengangkut hingga 24 penumpang atau 2,5 ton kargo dan mengangkutnya dengan kecepatan maksimum 500 km / jam hingga jarak maksimum 900 km. Holding mengatakan bahwa penerbangan uji akan dimulai pada bulan Desember, dan produksi massal pada tahun 2022. Pada bulan Desember 2015, Mi-24K yang sangat modern dengan bilah rotor melengkung baru diperkenalkan ke publik. Tujuan dari pengembangan ini adalah untuk mengurangi hambatan aerodinamis, meningkatkan stabilitas dan kecepatan penerbangan helikopter. Perusahaan mengharapkan kecepatan maksimum pesawat eksperimental akan meningkat dari 333 km / jam menjadi 400 km / jam. Menurut perusahaan, jika dimungkinkan untuk melengkapi kembali pesawat lain dengan bilah melengkung, maka ini akan meningkatkan kecepatan hingga 30 persen.
Proyek Rusia dari helikopter berkecepatan tinggi yang menjanjikan RACHEL
X-PELANGGAN
Sebuah perusahaan kecil Amerika AMV sedang mengembangkan proyeknya sendiri untuk kapal lepas landas vertikal berkecepatan tinggi dengan baling-baling yang terletak di sayap pendeknya. Prototipe dengan jelas mengisyaratkan kombinasi kendaraan VTOL (Vertical Take-Off and Landing) dan helikopter berkecepatan tinggi. AMV telah meluncurkan demo X-PLANE dan mengharapkan AMV-211 untuk mencapai kecepatan tertinggi 483 km / jam, kecepatan jelajah 402 km / jam dan jangkauan 1.110 km. Meskipun perusahaan mengajukan proposal untuk program FVL JMR-TD, proyeknya tidak dipilih, dan proyek X-PLANE tidak dihentikan dan pengembangannya terus berlanjut.
Konsep X-PLANE AMV
Traksi terkontrol
Kandidat lain dalam industri helikopter berkecepatan tinggi menggunakan desain Vectored Thrust Ducted Propeller (VTDP) yang dipatenkan Piasecki Aircraft dalam kombinasi dengan sayap utama. Eksperimen X-49 Speed Hawk bermesin ganda empat bilah lepas landas untuk pertama kalinya pada tahun 2007 dan mencapai kecepatan 268 km / jam. Model ini didasarkan pada lambung helikopter anti-kapal selam berbasis dek Sikorsky SH-60F Seahawk. Pekerjaan ini awalnya didanai oleh Angkatan Laut AS dan kemudian oleh Angkatan Darat AS untuk mendemonstrasikan cara meningkatkan kecepatan helikopter yang ada hingga 360 km / jam. Proyek ini tidak dipilih untuk program FVL JMR-TD.
Proyek Piasecki Aircraft berdasarkan helikopter anti-kapal selam dek Sikorsky SH-60F Seahawk
SB-1 adalah pengembangan lebih lanjut dari proyek Sikorsky S-97 dan merupakan kandidat lain untuk program FVL JMR-TD, yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan helikopter multiguna menengah.
Alasan menang
Militer beberapa negara, termasuk kekuatan militer Amerika Serikat dan NATO, akan menghadapi masalah penuaan armada helikopter mereka dalam dekade mendatang. Banyak dari helikopter saat ini mulai digunakan pada tahun 1980-an, dan masa pakainya sudah mendekati 30 tahun. Misalnya, helikopter tempur Apache McDonnell Douglas / Boeing AH-64 mulai memasok pasukan pada tahun 1986 dan, meskipun ada sejumlah perbaikan, pada dasarnya memiliki karakteristik penerbangan yang sama. Keluarga UH-60 bahkan lebih tua, helikopter pertama dikirim pada tahun 1974. Helikopter UH-60M terbaru memiliki sistem kontrol fly-by-wire, arsitektur umum, mesin baru yang kuat dan andal, tetapi kecepatannya tetap sama. Tugas pertama program FVL JMR-TD kemungkinan besar adalah penggantian helikopter seri UH-60, yang menjelaskan kesamaan desain kabin yang ditawarkan untuk itu.
Jadi, operator militer mau tidak mau berusaha mengganti pesawat mereka. Dan di sini mereka dihadapkan pada pertanyaan apakah akan mempertahankan desain yang telah terbukti, meskipun dengan memasukkan elektronik digital dan avionik, sistem fly-by-wire dan material komposit, atau untuk bergerak menuju proyek yang menawarkan tingkat peluang baru. Pertanyaan kedua adalah kemungkinan mengembangkan wadah universal yang dapat melakukan berbagai tugas. Militer AS awalnya menginginkan maksimal tiga pesawat untuk melaksanakan semua misi yang dimaksudkan. Ide ini telah berubah beberapa kali, dan sejauh ini mereka telah menetapkan tiga proyek: helikopter ringan Light Scout (beroperasi sejak 2030), medium Medium-Light, helikopter universal / serang dengan mulai beroperasi sejak 2028 dan, akhirnya, angkutan Heavy Cargo yang mulai beroperasi pada tahun 2035. Selain itu, Angkatan Darat AS mengandalkan implementasi proyek "Ultra", yang dijadwalkan mulai beroperasi pada tahun 2025. Ini adalah kendaraan kargo lepas landas vertikal baru dengan karakteristik yang mirip dengan pesawat angkut yang ditenagai oleh mesin turboprop seperti Lockheed Martin C-130J atau Airbus A400M. Namun, dilihat dari hasil briefing oleh Wakil Direktur Departemen Sistem Tempur Darat dan Taktis Jose Gonzales, yang diadakan di Departemen Pertahanan AS pada Januari 2016, semuanya tampak berubah lagi. Sebuah kategorisasi disarankan berdasarkan kemampuan yang dibutuhkan daripada bobot. Kategori baru ini belum diumumkan.
Bahkan tanpa opsi Ultra, konsep pesawat baru ini tidak hanya memiliki masalah teknis, tetapi juga dapat mempengaruhi posisi Angkatan Udara AS saat ini - dengan ambisi dan tenggat waktu. Mungkin, dari sudut pandang operasional, dalam berbagai tugas, beberapa proyek mungkin lebih disukai daripada yang lain. Masalah utamanya tetaplah pembiayaan proporsional dari program semacam itu dan bagaimana hal itu dapat mempengaruhi proyek modernisasi tentara lainnya.
Terbang ke depan
Pengalaman pengoperasian tiltrotor CV / MV-22B mengungkapkan keunggulan pesawat ini dan menunjukkan cara baru untuk menggunakan kemampuan uniknya. Berdasarkan pengalaman ini, komando Amerika dari pasukan operasi khusus USSOCOM telah menyatakan minatnya untuk meningkatkan jumlah tiltrotor CV / MV-22B di atas persyaratan awal. Pengalaman yang cukup dari proyek X3 dalam rangka program FVL JMR-TD menunjukkan kenyataan mencapai kecepatan tinggi, peningkatan kemampuan manuver dan jangkauan penerbangan yang lebih besar. Saat ini, ada pertanyaan untuk menentukan kelangsungan hidup, peningkatan dan kemampuan beradaptasi helikopter berkecepatan tinggi, serta biayanya, yang akan memungkinkan mereka untuk melakukan seluruh rentang misi tempur. Helikopter berkecepatan tinggi ada di cakrawala, tetapi seberapa cepat dan dalam bentuk apa masih belum diketahui.
