Летающий Humvee претендует на пост универсального беспилотника 23.06.2008, 15:00 Главная   »   Статьи   »   Роботы на базе транспортного средства   »   Летающий Humvee претендует на пост универсального беспилотника Новый разведчик-робот должен обладать очень низкой заметностью как в визуальном плане, так и в смысле производимого шума. Но главное его преимущество перед конкурентами — сочетание вертикального взлёта с высокой крейсерской скоростью (иллюстрация Frontline Aerospace). Этот аппарат – настоящий воздушный трансформер. Стартует он как вертолёт, а далее передвигается как самолёт. При этом крылья меняют свою форму в зависимости от режима полёта. А ещё эта машина в минуты может быть снаряжена для выполнения самых непохожих друг на друга боевых задач. И всё — без людей на борту. На днях американская компания Frontline Aerospace анонсировала свою разработку — беспилотный летательный аппарат V-STAR. "V-STAR — это Humvee в воздухе, — заявил основатель и глава Frontline Aerospace Райан Вуд (Ryan S. Wood), — он предоставляет революционное решение для логистики на линии фронта и боевых миссий". Размах крыльев аппарата составляет 5,03 метра, ширина корпуса — 2,28, длина — 6,55 метра. При транспортировке машины по земле её крылья можно легко демонтировать (иллюстрация Frontline Aerospace). Сравнение со знаменитым американским вездеходом подразумевает вовсе не высокую проходимость летающей машины (что очевидно), а её универсальность. Humvee в армии – настоящая рабочая лошадка. Его применяют не только для транспортировки людей или грузов, но и в качестве платформы для лёгкого оружия или систем разведки, как связную машину, в общем – в десятках различных ситуаций. Точно так же и V-STAR должен нести в своём брюхе разнообразную начинку или грузы. Это может быть и современная электроника, и высокоточное оружие, и простые канистры с питьевой водой. Работа над аппаратами такого рода – подлинными универсалами — ведётся в нескольких компаниях, и ряд интересных машин уже поднимался в воздух. Однако Frontline Aerospace полагает, что сможет построить беспилотник с самым "интересным" для военных сочетанием характеристик.

Потолок V-STAR равен 9,45, а рабочая высота полёта — 4,6 километра. В сочетании с отменными дальностью полёта и скоростью эти параметры превращают данный аппарат в прекрасного "снабженца" (иллюстрация Frontline Aerospace).

V-STAR должен стать самым быстрым беспилотным аппаратом с вертикальным взлётом. Собственно имя машины так и расшифровывается: V — от VTOL, то есть "вертикальный взлёт и посадка", а STAR — это сокращение от Swift Tactical Aerial Resource — "Стремительный тактический воздушный ресурс". И "ресурс" этот может доставлять солдатам боеприпасы, еду и воду, запчасти для других машин, равно как сам служить оружием или разведывательной системой.

По расчётам инженеров, максимальная скорость V-STAR достигнет 533 километра в час, что даже выше, чем у самого быстрого вертолёта в мире — Sikorsky X2.

В основе V-STAR лежит принцип, уже не раз виденный нами в других аппаратах аналогичного назначения: в корпусе машины скрыт подъёмный вентилятор (точнее два – противоположного вращения), в хвосте – толкающий винт, также в кольце. Но есть и отличия.

Изюминка нового проекта – это крылья. Основные – ромбовидная "этажерка". А по её краям аппарат может раскладывать одну или две пары небольших прямых крылышек. При помощи такой трансформации можно добавлять машине грузоподъёмности во время дальних транспортных рейсов на малой скорости либо снижать сопротивление воздуха при разгоне.

Полезная нагрузка робота составляет 181 килограмм, а максимальный взлётный вес — 1,07 тонны. Интересно, что груз в машине размещается в центре тяжести аппарата (внутри широкой шахты, в которой вращается подъёмный винт), так что при любой начинке V-STAR чувствует себя одинаково устойчиво.

Диаметр отсека для груза составляет 0,81 метра, а высота – 0,6 (иллюстрация Frontline Aerospace).

Дальность полёта этой "мухи" должна составлять 1215 километров с почти полной нагрузкой, однако если в "багажник" робота положить лишь 14 килограммов (скажем, видеокамеру и систему связи), V-STAR сможет (в теории) пролететь 5560 километров.

Одно из напрашивающихся применений такой машины — разведка, слежение, целеуказание и поиск (которые складываются в аббревиатуру ISTAR: Intelligence Surveillance Target Acquisition Reconnaissance). Так вот — разработчики универсального беспилотника пишут, что с ISTAR-начинкой весом до 50 килограммов он сможет продержаться в небе свыше 19 часов подряд.

Конечно, это ничто по сравнению с разведывательными самолётами-роботами, рассчитанными на пятилетний непрерывный рейс, но у последних – несравненно меньше максимальная скорость. V-STAR же должен уметь быстро переходить от "ленивого" барражирования к молниеносному броску в сторону цели.

Идеальное транспортное средство, не важно, везёт оно мешки с картошкой, камеры наблюдения или боеприпасы, должно доставлять груз как можно дальше с наибольшей скоростью, при этом само не должно ничего весить. Идеала не бывает, но к нему стремятся.

Frontline Aerospace взяла технические характеристики нескольких современных летательных аппаратов, в том числе — беспилотных (плюс — одного автомобиля, для сравнения), и посчитала их транспортную эффективность, перемножив максимальную скорость, дальность полёта (хода) и полезную нагрузку, и поделив их на полный взлётный вес (полную массу для авто).

Получилось, что V-STAR в этом отношении — самый "талантливый". Правда, не забываем — машина пока существует только на бумаге.

Зато не на бумаге существует её двигатель. Создатели V-STAR выбрали в качестве его "сердца" турбовальный Rolls Royce Model 250, который, в зависимости от исполнения, может развивать мощность до 750 лошадиных сил при собственном весе порядка 120 килограммов.

Это проверенная временем конструкция. "250-й" ставили и ставят на 170 моделей лёгких вертолётов и самолётов, а также — беспилотных летательных аппаратов. В том числе — на новый военный вертолёт-робот Fire Scout, являющийся для V-STAR прямым конкурентом.

В настоящее время в мире эксплуатируется 15 тысяч таких движков. Так что Frontline Aerospace справедливо рассчитывает на высокую надёжность своего детища (она в значительной мере зависит от безотказности движка), а также – на сравнительно низкие эксплуатационные расходы.

В V-STAR должно стоять два таких агрегата: один в носу, один в хвосте. Между собой они соединяются трансмиссией, так что при отказе любого движка машина спокойно продолжит полёт.

Также надо отметить, что в штатном режиме оба двигателя работают одновременно лишь на взлёте, когда нужно оторвать тяжёлый, заправленный "под пробку" аппарат от земли. При горизонтальном же полёте, уже в самолётном режиме, хвостовой винт приводит лишь один газотурбинный двигатель (ГТД), второй – отдыхает, экономя топливо.

Кстати, об экономии. В арсенале Frontline Aerospace есть ещё одно ноу-хау, которое она намерена внедрить на V-STAR.

MicroFire — самая загадочная часть разработки. Мы даже не уверены, что опубликованный компанией рисунок теплообменника отражает облик конечного узла, который, предположительно вмонтируют в ГТД (иллюстрация Frontline Aerospace).

Называется эта штуковина MicroFire, а представляет собой теплообменник-рекуператор, использующий часть тепла выхлопных газов ГТД для подогрева входящего в камеру сгорания воздуха.

Такой узел способен заметно улучшить экономичность турбовального движка, снизив удельный расход топлива (в зависимости от режима) на 40%.

Сама по себе эта идея далеко не нова и даже применяется в целом ряде ГТД. Однако хитрость в том – как именно устроить такой теплообменник и, что ещё важнее, из каких материалов его выполнить. Дело в том, что эффективность движка сильно зависит от температуры газов перед турбиной, но на повышение температуры ограничение накладывают именно материалы.

MicroFire – это "секретная" конструкция в которой применена, предположительно, керамика. Точных данных, впрочем, нет. И неслучайно. Компания сейчас патентует этот теплообменник и рассчитывает на заинтересованность в нём других фирм, выпускающих летательные аппараты и ГТД.

"Откровенно говоря, в данный момент мы держим MicroFire под покрывалом", — говорит Вуд.

Действительно ли MicroFire так хорош, или нет, – даже без него V-STAR должен стать одним из самых интересных беспилотников. И если параметры реального летающего робота хотя бы примерно будут походить на те числа, что озвучены разработчиками, военные с радостью отдадут по $4 миллиона за каждый серийный экземпляр V-STAR. Только произойдёт это попозже — в 2010 году.