Ракетный вертолет Dragonfly DF1 с ракетным двигателем готов для взлета.
Источник: membrana (staff@membrana.ru)
Ультралёгкий вертолёт с экологически
чистым выхлопом и высоким уровнем безопасности недавно
получил сертификат лётной годности. В нынешнем году
создатели этого аппарата планируют вывести его на рынок
(фото с сайта swisscopter.us).
Полёт этого аппарата сопровождает пронзительный
свистящий звук. Может быть, из-за него машины такого
типа уже полвека не могут выкарабкаться из категории
подающих надежды. А ведь им есть чем гордиться:
колоссальной простотой и надёжностью конструкции. Новую
попытку довести интересную идею до серийного
производства предприняла ныне транснациональная команда
инженеров.
Заманчиво избавить вертолёт от дорогого, громоздкого и
сложного турбовального двигателя, но поршневые моторы и
ванкели тоже не всем конструкторам по вкусу. Однако есть
альтернатива – схема, при которой несущий винт
раскручивается крошечными реактивными либо ракетными
двигателями, размещёнными на конце каждой лопасти.
Такие машины получили общее наименование Tip jet. Они
имеют занимательную и довольно давнюю историю, но
классические вертолёты продолжают доминировать в небе,
оставляя реактивные винтокрылы на уровне единичных
испытательных образов или экзотики, выпущенной «серией»
аж в несколько экземпляров. Переломить эту тенденцию
призван одноместный ракетный мини-вертолёт Dragonfly
DF1.
Основные параметры Dragonfly DF1:
максимальная скорость – 185 км/ч, круизная – 65 км/ч,
скороподъёмность – 700 метров в минуту, спуск на
авторотации – 335 м/мин, потолок – 4 километра, вес
пустой машины – 106 кг, полный взлётный – до 360 кг (с
пилотом и топливом), диаметр ротора – 6 м, тяга каждого
движка на конце лопастей – по 15 кг, стандартный бак –
70 литров, дополнительный (опция) – 60 л, время полёта
на круизной скорости – 50 минут, или 1 час 40 минут с
одним и двумя баками соответственно (фото с сайта
swisscopter.us).
Этот аппарат – детище американской
компании Swisscopter Americas и её швейцарской «сестры»
SwissCopter AG. (обе — дочерние структуры корпорации
Innosuisse), плюс целого ряда «соучастников» (из
Германии, Британии и Сербии). Но начать рассказ следует
с фирмы, создавшей для DF1 двигатели, поскольку в них-то
вся соль.
Это хорошо нам знакомая мексиканская компания Tecnologia
Aeroespacial Mexicana (TAM). Её глава Хуан Мануэль
Лозано (Juan Manuel Lozano) не одно десятилетие
занимается ракетными поясами и миниатюрными
пилотируемыми вертолётами. В своё время мы детально
рассказывали и о проектах, и о достижениях TAM.
Говорили мы и о непростой судьбе столь диковинных
средств передвижения, как сверхминиатюрные вертолёты,
почти ранцы. И упоминали, что вариант «карманных»
винтокрылов именно с ракетными движками на концах
лопастей первым придумал и реализовал американский
изобретатель Гилберт Мэгилл (Gilbert W. Magill) более
полувека назад: те двигатели питались 90-процентным
пероксидом водорода, или перекисью водорода.
В середине 1950-х по заказу военных
Мэгилл создал несколько версий своего ракетного
мини-вертолёта. Они и послужили прообразами для проекта,
прошедшего за несколько лет через руки ряда компаний и
обернувшегося ныне вертолётом DF1 (фото с сайта
tecaeromex.com).
Вертолёты Мэгилла летали, чему
свидетельство ролик 1954 года. В нём запечатлён первый
аппарат Гилберта, неофициально прозванный Pinwheel. Но
довести замысел до подлинного блеска заокеанскому
изобретателю не удалось.
К счастью, броская идея не пропала:
уже куда ближе к нашему времени патенты и разработки
Гилберта достались европейским фирмам, сначала Liteco, а
от неё – компании Intora. Так родилось новое поколение
ракетных винтовых аппаратов — одноместный Firebird и
двухместный Atlas.
Ряд причин, в том числе финансовых, помешал
разработчикам довести эти машины до рынка. Но вот теперь
нашлась компания, выкупившая эти проекты и всё, что
осталось от работ самого Мэгилла. SwissCopter твёрдо
решила не только усовершенствовать конструкцию данных
машин, но сертифицировать их и запустить, наконец-то, в
продажу.
В этом благородном деле швейцарско-американской команде
активно помогают Лозано и его компания: над доводкой
Firebird и Atlas фирма TAM начала работать, ещё когда
данные вертолёты были собственностью компании Intora.
SwissCopter добавила много свежей
начинки в DF1: авионику, навигационные огни и так далее.
Среди прочего есть и опциональный прозрачный колпак,
изготавливаемый одним из партнёров проекта (иллюстрация
с сайта swisscopter.us).
Теперь Firebird превратился в
Dragonfly DF1. При этом модернизации подверглись многие
детали, например машине «приживили» новые лопасти винта.
А главное – эволюцию претерпели и «ракеты» на кончиках
лопастей. Как нетрудно догадаться, это двигатели от
компании TAM.
Посмотрите, кстати, на испытание DF1, прошедшее в
декабре 2009 года в Швейцарии. Белый пар, особенно
заметный вначале, это самая обычная вода, мельчайшие
капельки которой мгновенно конденсируются в холодном
воздухе. При более тёплой погоде, утверждают создатели
машины, выхлоп «пероксидного» вертолёта невидим, ведь
внутри движка создаётся очень горячий пар. И в любом
случае он абсолютно чист.
Работают упомянутые двигатели на
перекиси водорода всего 70-процентной концентрации – это
куда более массовый и удобный в обращении продукт, чем
90-процентная перекись. Специалисты TAM особо
подчёркивают этот факт, объясняя, что секрет успеха – «пентаметаллический»
катализатор, формула которого была разработана Лозано.
Блок
катализатора от TAM, который
вызывает бурное разложение пероксида водорода, причём
без стартового подогрева, представляет собой сэндвич из
множества чередующихся между собой очень тонких решёток,
выполненных из чистых солей золота, родия, палладия,
платины и серебра (фото TAM).
Компания утверждает, что подобранный ею состав – намного
более сильный катализатор, нежели традиционный для
ракетчиков состав на основе серебра, и потому, мол,
движки TAM обладают высокой мощностью при малых
размерах.
Это обеспечивает ракетным вертолётам SwissCopter
неплохие технические данные. А главная прелесть –
простота обслуживания. Подвижных деталей и узлов в таких
винтокрылах – кот наплакал. Устройство двигателей, если
сравнивать с вертолётными газотурбинными движками, –
наипростейшее. Ломаться практически нечему, и следить
тут особо не за чем.
И преимущества ракетной схемы на этом не заканчиваются.
Даже с одним несущим винтом такой машине, по идее, не
нужен винт хвостовой. А его неисправность или удар о
препятствие –распространённые причины катастроф
вертолётов.
Кстати, вы обратили внимание, что у DF1 хвостовой винт
всё же есть? Он нужен, объясняют инженеры, не для
компенсации момента от главного винта (в этом нет
необходимости), а для того, чтобы «стрекоза» могла
разворачиваться на месте. Потеря хвоста к падению такой
машины не приведёт.
Двухместный ракетный Atlas,
технически очень близкий к DF1, также достался
SwissCopter в наследство от компаний-предшественников,
владевших правами на разработки Мэгилла и сумевших их
существенно развить. Но над совершенствованием этой
машины инженеры продолжают работать и поныне (фото с
сайта swisscopter.us).
Теперь понятно, почему американцы и швейцарцы грезят
запуском столь неприхотливых винтокрылов в серию: если
довести продукт до ума (от шероховатостей и подводных
камней никто не застрахован) – он может стать хитом.
Ведь число деталей по сравнению с обычным вертолётом тут
сведено к минимуму. Кстати, полюбуйтесь на полёт
аппарата SwissCopter Atlas – двухместной вариации DF1 с
закрытой кабиной
Совместно с партнёрами SwissCopter
продвигает на рынок сразу несколько винтокрылов. Помимо
ракетных пилотируемых машин это несколько беспилотников
более традиционной конструкции (фото SwissCopter AG/Innosuisse).
Читатели вправе спросить: а что же с собственным
проектом вертолёта-рюкзака от TAM — Libelula? Он пока
так и остаётся на бумаге. Но есть надежда, что
продолжающаяся работа над DF1 поможет мексиканским
специалистам воплотить и этот необычный замысел. В
следующем ролике можно посмотреть, как должен выглядеть
взлёт человека с аппаратом Libelula за плечами.
Кроме того,
полюбовавшись на эффектные полёты над озером водного
ранца JetLev-Flyer, в котором человека поднимают мощные
струи воды, TAM решила построить собственный вариант
такого аппарата.
Мексиканская версия должна быть мощнее, а использовать
её предполагается для обучения и тренировок перед
полётами на ракетных ранцах, штучное производство
которых TAM наладила ещё три года назад.
Помимо потрясающего внешнего эффекта и веселья,
сопровождающего кульбиты верхом на «брандспойте», TAM
указывает на одно важное свойство такой системы – полёты
проходят над водой, так что в случае ошибки пилоту
ничего не грозит.
И тут нужно снова сказать, что довольно высокая
безопасность и безотказность вертолётов на перекиси
водорода, по идее, должны перевесить их недостатки вроде
утомляющего шума. Будет жаль, если эти яркие проекты
шумом и останутся.
Позднее
SwissCopter, возможно, распространит принцип привода
винта ракетными движками и на беспилотные аппараты
(иллюстрация SwissCopter AG/Innosuisse).
