Миллиарды на утопию? Построит ли Россия самый быстрый и неуязвимый вертолёт

Минпромторг в очередной раз выделил кругленькую сумму на разработку технологий, которые помогут ускорить наши вертолёты. На сей раз речь идёт о сумме почти в 1 млрд рублей. За эти деньги ведомство хочет разработать новые вертолёты и винтокрылые летательные аппараты (шифр "Стрекоза"), скорость которых будет достигать фантастических 700 км/ч. 

Ответ на вопрос, кто станет победителем тендера, будет известен в середине августа. Источник Лайфа в авиационной отрасли полагает, что, скорее всего, поскольку это научно-исследовательская разработка (НИР), то заниматься ей будут КБ или какие-либо институты, например ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского).

Всего на создание перспективного скоростного вертолёта (ПСВ) было выделено из бюджета 7,5 млрд руб. Об этом в 2014 году говорил представитель Минпромторга Юрий Слюсарь. При этом в 2013 году "Вертолёты России" выиграли конкурс на научно-исследовательские работы по созданию перспективного вертолёта, в рамках которого было выделено 2,5 млрд рублей. Большую часть этой суммы получил завод им. Миля, средства пошли на разработку аванпроекта (это предварительный этап разработки ПСВ).

В 2014—2015 годах в рамках госконтракта на эти цели планировалось выделить около 4 млрд рублей. 

Как полетит суперскоростной вертолёт?

Предполагается, что учёные и конструкторы по заданию Минпромторга изменят формирование компоновок несущего и рулевого винтов, обеспечивающих скорость полёта винтокрылых летательных аппаратов (ВКЛА) до 400 км/час, повысят уровень безопасности полёта (снижение коэффициента авиационных происшествий на 5—7%), уменьшат воздействие на окружающую среду (снижение амплитуды звукового давления от несущего и рулевого винтов в 1,5—1,7 раза) и др.

Специалистам предстоит также повысить уровень безопасности полёта на критических режимах, разработать электродистанционную систему управления. Кроме того, они займутся созданием научно-технического задела (НТЗ) для формирования решений по аэродинамике и динамике  перспективных гражданских вертолётов с максимальной скоростью до 700 км/ч. 

По словам исполнительного директора отраслевого агентства "Авиапорт" Олега Пантелеева, увеличение скорости при сохранении возможности вертикального взлёта — задача решаемая. Будет ли речь идти о 400 или 700 км/час — зависит от того, насколько далеко создатели отступят от традиционной схемы вертолётов.

— Понятно, что Ми-8, даже если его оснастить более мощным двигателем, рекорд скорости не поставит. Создатели прототипов скоростных вертолётов оснащают свои творения толкающими винтами. Для достижения ещё более высоких скоростей придумывают механизмы фиксации или складывания лопастей и применения несущего крыла. Но в любом случае применяются такие очевидные решения, как облагороженная аэродинамика, убирающееся шасси, никаких выступающих за обводы фюзеляжа топливных баков, законцовки на лопастях несущего винта и т. д., — говорит Пантелеев. 

Зачем это всё нужно?

В Минпромторге отметили, что в мировом вертолётостроении приняты долгосрочные программы по существенному улучшению характеристик безопасности полёта и лётно-технических, экологических характеристик перспективных вертолётов. В рамках этих программ разработаны экспериментальные вертолёты, превысившие скорость полёта в 460 км/час. Поэтому нужно достичь данных показателей и даже их превзойти. 

Увеличение скорости — дело благое, потому что чем быстрее вертолёт, тем больше за одно и то же время он сможет перевезти грузов. Но также очень важно, чтобы цена этого прироста была не слишком большой.

По словам Олега Пантелеева, в начале 1990-х годов в СССР создали прототип сверхзвукового вертикально взлетающего палубного истребителя Як-141. Но на диаграмме "полезная нагрузка — дальность" характеристики этого самолёта были настолько скромными, а в графе "стоимость" — настолько вызывающими, что программа не получила развития.

Если же речь идёт о коммерческих компаниях, которым надо получать прибыль, то конструкторам-разработчикам приходится решать оптимизационную задачу, вводя в уравнение ещё и параметры стоимости эксплуатации. Важно ведь сделать скоростной вертолёт не любой ценой, а за такую, которую готов заплатить покупатель, причём как за владение быстрой машиной, так и за каждый час полётов на ней.

— Научные разработки в этой сфере очень важны, чтобы расширить понимание проблемы, определиться, каких знаний и технологий нам не хватает, чтобы сделать новый рывок и создать новое поколение вертолётов. Вовсе не обязательно итогом работы станет что-то революционное, может оказаться и так, что будет найдена пара "фишек", которая позволит за очень умеренные деньги увеличить крейсерскую скорость процентов на 10. Это тоже будет важным результатом, — резюмирует Пантелеев. — Более того, если возможный результат окажется неудовлетворительным, это не будет означать, что работа провалена. Главное — понять, где границы возможного на сегодняшнем уровне развития техники, насколько эти границы можно раздвинуть, если создать и применить новые технологии.

Эксперт отметил три возможных направления применения разработки. И первое из них — это использование военными заказчиками.

— Современные боевые действия требуют, чтобы удар наносился быстро, внезапно, с неподготовленных площадок. Второе — специальные операции. К примеру, поиск и спасение — промедлишь немного и спасать будет некого, все уже замёрзли или утонули. Третье — обслуживание удалённых офшорных платформ. Если до буровой несколько сотен километров, то нужно иметь большую дальность полёта. А высокая скорость была бы не лишней, чтобы можно было туда и обратно управиться побыстрее — за одну рабочую смену одного экипажа, — говорит Пантелеев. 

Лайф поинтересовался у экспертов, которые разрабатывают имитаторы боевых вертолётов для российской армии: насколько скорость винтокрылой машины может повлиять на снижение количества случаев попадания в вертолёт из средств ПВО. Эксперт был неумолим, скорость вертолёта не поможет ему уйти от средств противовоздушной обороны.  

— Все авиационные ударные средства имеют скорость полёта 700—800 км минус 200. У них средства поражения находятся на внешних балочных держателях. И прочность этих держателей ограничивают скорость. Для ракет, которые летят со скоростью условно 2 тыс. км/ч, эти цели являются маломанёвренными и сложности не представляют. Сбить летящий вертолёт проблем не составит. В противовоздушной обороне есть не только ПЗРК, есть ещё мобильные комплексы, ЗРК и т. д. ПЗРК находится непосредственно в боевых порядках. Очень сложно обойти ПВО, надо как-то её преодолевать, — сказал Лайфу Владимир Растопчин, конструктор из компании "Ростинтелавиа", которая разрабатывает имитатор боевых вертолётов для учений.

Как говорят специалисты, чтобы вертолёт был более неуязвим для средств ПВО, нужно сделать акцент не столько на скорости, сколько на разработке передовых средств защиты. 

История создания ПСВ в России

Отечественный проект перспективного скоростного вертолёта (ПСВ) был представлен мировому рынку как RACHEL (Russian Advanced Commercial Helicopter). Дебют проекта состоялся во время мирового авиакосмического салона "Фарнборо-2012" в Великобритании. Планируется, что в будущем ПСВ в нише средних вертолётов частично заменит российский бестселлер — вертолёты семейства Ми-8 и Ми-17.

В 2014 году замминистра промышленности и торговли России Юрий Слюсарь говорил, что на разработку перспективного скоростного вертолёта (ПСВ) планируется потратить более 7 млрд рублей.

Также Слюсарь рассказал, что программа создания нового вертолёта будет осуществляться в два этапа: к 2020 году будет создан коммерческий вертолёт, а к 2025—2030 годам появится машина из новых материалов, с принципиально новой аэродинамической схемой и новым бортовым радиоэлектронным оборудованием (БРЭО).

Изначально программа перспективного скоростного вертолёта предполагала две параллельные разработки — Ми-Х1 конструкторского бюро Миля и Ка-92 конструкторского бюро Камова. В итоге наиболее оптимальными с экономической и технической точки зрения были признаны решения и подходы КБ Миля. Впрочем, работы, которые выполнялись КБ Камова, будут продолжаться в рамках научно-исследовательских работ на более отдалённую перспективу, отмечают в "Вертолётах России".

Разработка перспективного скоростного вертолёта (ПСВ) предусмотрена федеральной целевой программой "Развитие гражданской авиационной техники России". Согласно ей ПСВ должен обеспечивать дальность перелёта до 1,5 тыс. км и быть приспособлен для ВИП-перевозок. На первом этапе программы крейсерская скорость машины составит 300—350 км/ч, на втором этапе — около 450 км/ч. Вертолёт массой 10—12 тонн ориентирован на потребности авиационного рынка. В пассажирском варианте он будет иметь пассажировместимость 21—24 человека, также разрабатываются специализированные версии вертолёта: поисково-спасательный, патрульный и медицинский. Машина предназначена для замены вертолётов семейства Ми-8/17.

В мае 2016 года госкорпорация "Ростехнологии" уведомляла, что "Вертолёты России" планируют пустить ПСВ в серию в 2022 году, и в июне этого года машина готовилась совершить полёт со скоростью до 450 км/ч.

В январе 2016 года "Вертолёты России" сообщали о первом полёте лётной лаборатории перспективного скоростного вертолёта (ЛЛ ПСВ): экипаж отметил хорошую устойчивость и управляемость машины, говорил представитель холдинга.  

Кто на свете всех быстрее?

Существует два рекорда скорости вертолёта: официальный, установленный серийным вертолётом, и неофициальный, установленный экспериментальными машинами, выпущенными в единственном экземпляре.

Самый быстрый серийный вертолёт в мире — Westland Lynx. В 1986 году на этой модели с доработанным двигателем (его мощность была увеличена на 40%) и специальными лопастями несущего винта был установлен мировой рекорд скорости для винтокрылых машин — 400,87 км/ч.

В июне 2013 года экспериментальный вертолёт Eurocopter X3 производства Airbus во время горизонтального полёта достиг скорости в 472 км/ч. Испытания проводились во Франции. Основной несущий винт этого вертолёта состоит из пяти лопастей, на концах крыльев располагаются дополнительные тянущие пропеллеры также с пятью лопастями, хвостовой винт отсутствует (фактически вертолёт похож на самолёт). Компенсация реактивного момента, возникающего при вращении несущего винта, обеспечивается боковыми пропеллерами. Силовая установка состоит из двух двигателей Rolls-Royce. Вертолёт построен в единственном экземпляре, который теперь хранится  в музее.

Сейчас на базе Х3 корпорация Airbus по программе ЕС (стоимостью $5,44 млрд) проектирует вертолёт LifeRcraft. Вертолёт планируют создать к 2019 году. Потенциальными клиентами технологий X3 могут быть нефтяники, ведущие добычу на шельфе, службы спасения, медики и т. п.

В сентябре 2010-го вертолёт X2 производства Sikorsky Aero Engineering Corporation развил скорость 460 км/ч. Эта машина использует концепцию опережающей лопасти (ABC), имеет два четырёхлопастных несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях, и хвостовой толкающий воздушный винт (шесть лопастей). Винты приводятся в движение от одного двигателя — LHTEC T800. Управление вертолёта полностью электронное, то есть отсутствует механическая связь между органами управления и исполняющими устройствами.

Стоимость программы X2 составила $50 млн. В рамках её был отработан ряд новых технологий, которые будут применяться в военном вертолёте S97-Raider.