Европейцы разработали безвтулочный несущий винт
Европейский консорциум Airbus Helicopters разработал новый несущий винт для легкого вертолета H145, благодаря которому грузоподъемность машины удалось увеличить на 150 килограммов. Как пишет Flightglobal, новый винт получил пять лопастей и лишился традиционной втулки с подшипниковыми узлами. Часть технологий, использованных в конструкции нового несущего винта была отработана на демонстраторе экологичного вертолета H135 Bluecopter.
Традиционный несущий винт вертолета представляет собой набор лопастей, которые с помощью шарниров крепятся к втулке. Та в свою очередь соединяется с колонкой несущего винта, а шарниры — с автоматом перекоса, позволяющим управлять шагом винта, а также углами установки лопастей на левой и правой половинах винта. Последнее необходимо для компенсации разницы в величине подъемной силы, возникающей при горизонтальном полете. Обычно несущие винты для легких вертолетов имеют до четырех, реже пяти, лопастей.
В новом несущем винте консорциум Airbus Helicopters отказался от традиционной втулки, заменив ее аэродинамической манжетоподобной конструкцией без подшипниковых узлов, которая крепится напрямую к колонке. Отказ от втулки традиционной конструкции позволил уменьшить массу несущего винта на 53 килограмма. В несущем винте применена технология BlueEdge. Изготовленные с ее применением лопасти винта изгибаются в горизонтальной плоскости в форме волны ближе к законцовкам. Это позволило снизить шумность конструкции, а также уменьшить вибрации.
Из-за снижения вибраций система демпфирования вертолета H145 была полностью удалена. Она представляет собой систему гашения вибраций массой 28 килограммов, установленную под полом в кабине, а также четыре демпфера шасси, гасящих вибрации с частотой около 3 герц. Масса последних составляет 60 килограммов. Система демпфирования необходима для подавления эффекта земного резонанса, опасного для вертолета. Этот эффект проявляется при совпадении гармоник колебаний вращающегося несущего винта и собственных колебаний стоящего на земле вертолета.
Традиционная конструкция легкого вертолета H145 предусматривает использование несущего винта с четырьмя лопастями. Добавление пятой лопасти в новом винте немного увеличило его лобовое сопротивление, однако, по данным конструкторов Airbus Helicopters, оно компенсируется аэродинамической формой нового крепления лопастей. Сами лопасти несущего винта H145 стали короче на 20 сантиметров; их длина теперь составляет 10,8 метра. В целом, благодаря новому воздушному винту максимальная взлетная масса вертолета увеличилась на 100 килограммов до 3,8 тонны.
Airbus Helicopters планирует завершить сертификацию нового несущего винта в 2020 году, после чего он будет серийно устанавливаться на вертолеты H145. В перспективе его могут получить и другие легкие вертолеты консорциума.
Василий Сычёв
Также компания рассказала об архитектуре двигателя Symphony
На прошедшем Международном авиакосмическом салоне в Ле-Бурже американская компания Boom Supersonic рассказала о внутренней конструкции своего будущего сверхзвукового самолета Overture — кроме трех основных компьютеров на борту будет находиться резервный четвертый, а топливная система будет изменять центр тяжести воздушного судна в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Также компания рассказала подробности о разрабатываемом для самолета двигателе Symphony. Компания Boom Supersonic из Колорадо представила концепт пассажирского сверхзвукового самолета Overture в 2016 году. В текущей версии проекта длина фюзеляжа составляет 61 метр, размах крыла 18 метров, а взлетная масса 77 тонн. Самолет оснастят четырьмя двигателями, размещенными в отдельных мотогондолах под крылом. Крыло оживальной формы с дополнительным изгибом вдоль продольной оси фюзеляжа (крыло чайки). В конструкции широко используются композитные материалы для снижения массы и расхода топлива. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. Специально для самолета разрабатывают двигатель Symphony, который работает на синтетическом топливе. Перед постройкой полноразмерного прототипа самолета компания планирует отработать ряд технологий на прототипе XB-1 Baby Boom — уменьшенной версии самолета с двуместной кабиной. Размах крыла XB-1 составляет 5 метров, а взлетный вес около 6 тонн. В отличие от полноразмерного прототипа, демонстратор имеет только три двигателя в хвостовой части. Выкатка готового прототипа демонстратора технологий произошла в 2020 году, а первый полет планируется в середине 2023 года. На недавно завершившемся Международном аэрокосмическом салоне в Ле-Бурже компания Boom Supersonic отчиталась о текущем прогрессе проекта и представила информацию о ключевых деталях конструкции самолета и двигателя. Например, топливная система Overture позволит контролировать положения центра тяжести за счет перераспределения топлива в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Она будет полностью совместима с синтетическим топливом, которое планируется использовать для двигателей Symphony. Гидравлическая система получит тройное резервирование. Управлять самолетом будущему экипажу придется с помощью боковых ручек (сайдстики). Помимо трех основных компьютеров, ответственных за управление на борту будет также резервный четвертый. На этапах взлета и посадки для улучшения обзора, которому мешает длинный заостренный нос самолета, будет использоваться вспомогательная видеосистема, входящая в комплекс бортовой авионики. Шасси самолета позволит использовать взлетно-посадочные полосы большинства современных аэропортов. https://www.youtube.com/watch?v=x6hk9ct9rpw Также на выставке представили новую информацию о внутреннем устройстве турбовентиляторного двигателя Symphony. Двигатель без форсажной камеры и имеет среднюю степень двухконтурности. Его оснастят вентилятором диаметром 183 сантиметра. Компрессор и турбина низкого давления имеют по три ступени, а компрессор высокого давления — шесть. Турбина высокого давления одноступенчатая. Максимальная тяга, развиваемая двигателем, составит около 160 килоньютонов. https://www.youtube.com/watch?v=0Vzt5l3DgHg&t=1s Согласно текущим скорректированным планам компании первый полет Overture должен произойти в 2027 году. Получение сертификата типа запланировано в 2029 году. В данный момент продолжается строительство помещений цеха в Северной Каролине, где планируется производить сборку. К самолету проявляют интерес крупные авиаперевозчики. Так, о своих планах на приобретение в общей сложности нескольких десятков Overture уже заявили такие авиакомпании как American Airlines, United Airlines и Japan Airlines. Подробнее о перспективах нового поколения сверхзвуковых самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».