Владимир Щербаков
Попытки создать надежно функционирующий беспилотный аппарат схемы tilt-rotor многочисленны, но не плодотворны. Фото Владимира Карнозова
В рамках концепций ведения современной войны беспилотные роботы-разведчики тактического класса предназначены для решения достаточно широкого круга задач в условиях постоянно меняющейся тактической обстановки. Поэтому они должны не только соответствовать требованиям, предъявляемым образцам вооружения, военной и специальной техники, создаваемым для нужд армии и флота (широкий спектр скоростей и высот полета, приемлемая дальность действия и боевой радиус, значительная масса полезной нагрузки, надежные средства и линии обмена данными и пр.), но еще и изначально разрабатываться как экспедиционные системы по своей «натуре».
Подразумевается, что такие воздушные дроны должны отличаться высокой надежностью и неприхотливостью в повседневной эксплуатации и в применении в самых разных условиях окружающей обстановки. А также обеспечивать возможность быстрой смены полетного задания (боевой задачи) – и даже смены полезной нагрузки. Кроме того, они должны обладать высокой живучестью в условиях огневого воздействия сил и средств противника, в первую очередь зенитных.
Среди огромного множества беспилотников, созданных в десятках стран мира за последние десятилетия в рамках подобной «военно-технологической идеологии» и с учетом приведенных выше требований, имеются образцы поистине уникальной и сложной в техническом исполнении конструктивной схемы.
Речь идет о дронах-конвертопланах, объединяющих в себе все достоинства классических летательных аппаратов самолетной и вертолетной схем. Впрочем, и недостатки таковых им тоже, безусловно, присущи.
МЛАДШИЙ БРАТ «ОСПРИ»
Первая попытка разработки воздушного дрона-конвертоплана, получившего обозначение D-340 «Пойнтер» (Bell-Boeing D-340 Pointer, в переводе «Указатель»), была предпринята в Соединенных Штатах в конце ХХ века. Работы по данному проекту велись американскими специалистами в рамках осуществляемой в интересах Пентагона амбициозной программы создания транспортно-десантного конвертоплана V-22 «Оспри» (Osprey, в переводе «Скопа»).
Примечательно, что в ряде источников этот беспилотный аппарат даже представляют как некий безэкипажный опытный вариант, построенный для отработки самой концепции создания боевого конвертоплана, и именуют его «масштабной летающей беспилотной моделью».
Это не так – в роли такого демонстратора технологий использовался опытный пилотируемый конвертоплан XV-15A, длительное время проходивший испытания и позволивший авиаконструкторам и потенциальным заказчикам – американским военным – собрать массу необходимых данных, а вот беспилотный конвертоплан строился уже намного позже и использовался совершенно для других целей.
В зарубежных источниках утверждается, что работа над беспилотником «Пойнтер» стартовала еще в 1986 году, но некоторое время не выходила за рамки теоретических обсуждений и перспективного планирования.
В конечном итоге для проверки конструкторских решений и определения направления дальнейших работ по данной тематике американцы решили построить опытный летный экземпляр, который должен был иметь размерность 1:5 к пилотируемому конвертоплану V-22 «Оспри» (специалисты компаний-разработчиков пришли к выводу о необходимости обеспечить взлетную массу дрона не более 1% от таковой у «Оспри»).
Первоначально над проектом создания такого уникального воздушного дрона, способного совершать вертикальные взлет и посадку и зависать над целью, как вертолет, а на маршруте полета следовать с более высокой скоростью – как летательный аппарат самолетного типа, трудились специалисты известных американских авиастроительных компаний Bell Helicopter Textron (далее – Bell) и Boeing Helicopter (фактически это вертолетостроительное подразделение этого концерна, далее – просто Boeing). Они же, напомним, начинали и продолжают до сих пор работы по конвертоплану V-22 «Оспри».
Указанные компании пришли к соглашению финансировать проект совместно, а общий бюджет программы был установлен в 700 тыс. долл. На эти средства планировалось выполнить весь комплекс инициативных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также построить опытный летный образец аппарата и провести весь необходимый комплекс его летно-конструкторских испытаний.
АРМЕЙСКИЙ РАЗВЕДЧИК-УНИВЕРСАЛ
Воздушный дрон «Пойнтер» рассматривался разработчиками в первую очередь в качестве прототипа перспективного беспилотного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой, предназначенного для решения задач разведки и наблюдения на малых дальностях. Вероятно, название «Указатель» аппарат получил именно поэтому.
Считалось, что благодаря своей конструкции – конвертоплана с поворотными мотогондолами (двигателями) – этот аппарат сможет нести на борту более разнообразный набор целевого оборудования и решать более широкий круг задач, чем его «собратья», построенные по классической самолетной схеме.
Бум беспилотных вертолетов, характерный для последних лет, тогда еще не наступил – а в противном случае, как представляется, американские конструкторы такую тяжелую ношу на свои плечи взваливать не стали бы.
Согласно взглядам разработчиков, на которые оказывали влияние планы развития американской армии, перспективный беспилотник мог бы совершать взлет с ограниченной по размерам площадки при минимальной ее подготовке (например, с поляны в лесу или с борта корабля), а затем выполнять на высокой крейсерской скорости полет в режиме «по-самолетному» в назначенный район. После чего вести там наблюдение и разведку, переходя в режим «на висении» при необходимости более точно рассмотреть интересующий объект – либо для длительного, в течение нескольких часов, наблюдения за таковым.
Кроме того, посадка такого летательного аппарата могла осуществляться с меньшим риском повредить его конструкцию или нанести урон находящимся на земле или корабле объектам, чем это могло случиться в случае с беспилотниками самолетной схемы.
Потенциальным заказчиком данного воздушного дрона выступали Сухопутные войска США, которые в то время проводили радикальную реорганизацию своих ракетных войск и артиллерии с целью повышения их ударного потенциала, и по этой причине испытывали настоятельную потребность в подобного рода разведчике.
В частности, такие беспилотные конвертопланы могли быть с высокой эффективностью использованы в качестве средства разведки и корректировки для подразделений новой реактивной системы залпового огня типа М270 MLRS, поступившей на вооружение Сухопутных войск США. Впрочем, американские Военно-морские силы, имевшие к тому времени уже весьма солидный опыт использования беспилотных вертолетов, тоже проявляли повышенный интерес к данному проекту.
В течение 1986–1987 годов специалисты компаний Bell и Boeing успешно выполнили проектирование перспективного беспилотного конвертоплана. А также осуществили закупку необходимых комплектующих, завершили его окончательную сборку и провели соответствующий цикл наземных отработок и испытаний.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
В конструктивном плане беспилотный конвертоплан «Пойнтер» представлял собой классический конвертоплан с поворотными воздушными винтами, установленными в специальных гондолах в концевых частях обычного, прямоугольного в плане верхнерасположенного крыла.
Во многом во внешнем облике воздушного дрона угадывались черты его старшего «брата» – создававшегося в то же время указанными двумя компаниями пилотируемого транспортно-боевого конвертоплана «Оспри». Хотя были и серьезные отличия.
В частности, «Пойнтер» получил классическое хвостовое оперение с вертикальным килем (имелись верхний и нижний вертикальные кили) и нижним горизонтальным стабилизатором, а также полозковое, а не колесное шасси.
Кроме того, крыло было выполнено в варианте с подкосами, что, судя по всему, должно было дополнительно укрепить его в свете установки в концевых частях крыла достаточно крупных и массивных гондол с воздушными винтами.
Еще более важным отличием беспилотного конвертоплана от пилотируемого было то, что гондолы с воздушными винтами у беспилотника поворачивались не полностью, как это было у «Оспри», а лишь частично – так, как это сегодня конструктивно выполнено у пилотируемого транспортно-боевого конвертоплана V-280 «Вэлор» (Valor, в переводе «доблесть», «мужество», «отвага»).
Последний аппарат разработан компанией Bell в рамках конкурса Министерства Сухопутных войск США на перспективный ударный летательный аппарат большой дальности (Future Long-Range Assault Aircraft – FLRAA) с целью замены парка многоцелевых вертолетов UH-60 «Блэк Хок» (Black Hawk, в переводе «Черный ястреб») и, частично, вертолетов огневой поддержки АН-64 «Апач» (Apache, назван по одному из индейских племен, обитавших на территории США).
По результатам сравнительных испытаний заказчик 5 декабря 2022 года официально объявил конвертоплан V-270 «Вэлор» победителем в тендере (более подробно об этой машине мы расскажем на страницах «НВО» в одной из следующих публикаций).
Беспилотник-конвертоплан «Пойнтер» был практически полностью выполнен из композиционных конструкционных материалов (фюзеляж, крыло, хвостовое оперение – полностью композитные). Это позволило разработчику существенно сэкономить в массе аппарата и ускорить его постройку.
Фюзеляж аппарата, в котором размещались полезная нагрузка и двигательная установка, имел угловатую форму – прямоугольную в сечении. Двигательная же установка воздушного дрона была построена на базе 95-сильного двигателя компании Suzuki, изначально разработанного для установки на аэросани. По имеющимся данным, выбор разработчиков пал на эту модель из-за очень удачного сочетания массогабаритных характеристик двигателя и его мощности.
Разработкой и постройкой фюзеляжа и системы управления полетом конвертоплана-беспилотника занимались специалисты компании Boeing. Причем с целью снижения сроков разработки беспилотника и сокращения финансовых расходов на нее оборудование для системы управления полетом дрона в значительной части не создавалось специально, а было заимствовано из коммерчески доступных линеек.
В свою очередь, на коллектив компании Bell были возложены обязанности по проектированию элементов силовой установки и несущей системы беспилотного летательного аппарата.
Основные летно-технические характеристики опытного беспилотного конвертоплана D-340 «Пойнтер» выглядели следующим образом:
– размах крыла летательного аппарата по кокам воздушных винтов – 10 футов 8 дюймов (3,25 м);
– длина летательного аппарата наибольшая – 13 футов 4 дюйма (около 4,06 м);
– ширина летательного аппарата при вращающихся лопастях воздушных винтов – 18 футов 5 дюймов (около 5,61 м);
– высота летательного аппарата по кокам воздушных винтов – 5 футов 5,5 дюйма (около 1,67 м);
– диаметр воздушного винта – 7 футов 9 дюймов (около 2,36 м);
– масса пустого летательного аппарата – 409 фунтов (около 185,5 кг);
– масса летательного аппарата с полной нагрузкой – 550 фунтов (около 250 кг);
– скорость полета максимальная – 185 миль в час (около 297 км/ч);
– скорость полета крейсерская – 162 мили в час (около 260 км/ч);
– статический потолок (потолок висения) с учетом эффекта влияния земли – 9 тыс. футов (около 2750 м);
– статический потолок (потолок висения) без учета эффекта влияния земли – 7,5 тыс. футов (около 2300 м);
– продолжительность (автономность) полета – не менее 7 часов;
– радиус действия – 115 миль (около 185 км).
ПОЛЕТ В НИКУДА
Опытный летный образец «Пойнтера» был закончен постройкой во второй половине 1988 года. В сентябре того же года его впервые представили широкой публике на международном авиационно-космическом салоне Farnborough Airshow в британском Фарнборо. А самостоятельно в воздух этот беспилотный летательный аппарат впервые поднялся 21 ноября 1988 года.
Однако, в отличие от пилотируемой программы, судьба у совместной беспилотной программы Bell и Boeing оказалась не столь успешной. Всего лишь после 12,5 часов летных испытаний и 40 часов тестирования в аэродинамической трубе компании прекратили сотрудничество по проекту. Решение об этом в сентябре 1989 года приняло руководство концерна Boeing. Точную причину такого решения автору на данный момент установить не удалось.
Впрочем, компания Bell продолжила работу над проектом беспилотного конвертоплана самостоятельно – в рамках программы с занятно звучащим на русском языке названием TRUS (Tilt-Rotor UAV System, «система с беспилотным летательным аппаратом конвертопланной схемы с поворотными воздушными винтами»).
Сам модифицированный воздушный дрон при этом классифицировался разработчиком уже как TRUV – аббревиатура от Tilt-Rotor Unmanned Vehicle, то есть «беспилотный аппарат конвертопланной схемы с поворотными воздушными винтами».
Программа TRUS осуществлялась в то время под эгидой Министерства обороны США. Ее целью было определено создание тактического беспилотного конвертоплана с поворотными воздушными винтами, предназначенного для решения задач ведения разведки и наблюдения и ряда других и способного интегрироваться в имеющиеся разведывательные и разведывательно-ударные системы американских ВС.
Впрочем, это уже совсем другая история, которой мы посвятим отдельный материал.
комментарии(0)