Компания Sikorsky в 2008 году заявила о том, что изготовлен прототип
гибридного вертолета Х2, способный достигать максимальной скорости в 462 км/ч.
"Она изменит правила игры в индустрии", - охарактеризовал машину президент Sikorsky Aircraft Джеффри Пино. Компания Eurocopter приняла вызов, и через два
года начались летные испытания Х3.
Гибридный концепт был создан с использованием планера серийного AS365 Dauphin,
но отличался двумя тянущими винтами на крыльях небольшого размаха. Хвостовой
винт типа "фенестрон" был заменен стандартным плоским хвостом с двойным
вертикальным стабилизатором и рулем. Первый полет осуществлен 6 сентября 2010
года. 12 мая 2011-го X3 достиг скорости 430 км/ч, а 7 июня 2013 года гибридный
вертолёт разогнался до 472 км/ч и тем самым побил мировой рекорд скорости
горизонтального полёта для вертолётов.
Х3 разрабатывался с целью практической реализации концепции высокоскоростного
гибридного вертолета с большой дальностью полёта. Eurocopter намеревалась
создать на его базе новое семейство гибридных машин массой от 5 до 14 т, которые
можно было бы использовать в поисково-спасательных операциях, для обслуживания
шельфовых нефтегазовых месторождений, в качестве корпоративного транспорта, а
также в военных целях. Проект предполагал апробацию инновационных технологий,
которые в перспективе можно было бы реализовать в коммерческой программе
среднего двухмоторного скоростного гражданского вертолета. Неспроста его планер
был позаимствован у Dauphin. Ведь именно машинам этого семейства (AS365/EC155)
на смену должен был прийти Х4, разработкой которого инженеры Eurocopter занялись
практически сразу после первого полета Х3. Как обещается, X4 - только первая
ласточка. На смену Super Puma/EC225 со временем придет X6, а в 2018-2019 годах
появится X9, который заменит ЕС135 и 145.
Представляя новую модель на Heli-Expo 2011, президент и генеральный директор Eurocopter Лутц Бертлинг сказал: "Eurocopter пытается получить значительное
увеличение полезной нагрузки и производительности, разрабатывая транспортное
средство, которое имеет увеличенные возможности, является более экологически
чистым и обеспечивает значительно более высокий уровень помощи пилотам наряду с
повышением безопасности полетов". Он также добавил, что конфигурация с
двигателями Turbomeca значительно трансформирует традиционную конфигурацию
вертолета: "Если сесть в X4, одна вещь сразу станет очевидной. Кабины в
привычном понимании там не будет". По словам Л.Бертлинга, X4 будет введен в
строй в два этапа. Первая версия будет представлена в 2017 году, а окончательный
вариант вертолета нового поколения появится в 2020 году.
"Мы верим, что производим революцию среди вертолетов. С X4 мы намерены уменьшить
уровень шума на 70% и снизить расход топлива на 30%", - сказал Л.Бертлинг в
интервью Aviation Week. Данный вертолет в своей категории должен был
конкурировать с AgustaWestland AW169, а также стать альтернативой Sikorsky S-76D
и Bell 412.
На демонстраторе X4 должны были появиться элементы технологий Blue Pulse и Blue
Edge, затрагивающие конструкцию лопастей главного ротора. Технология Blue Edge
использует лопасти, которые имеют загнутые в форме хоккейной клюшки законцовки,
и позволяет сократить уровень шума и повысить характеристики ротора. Испытания
проводились на вертолете Airbus Helicopters EC155. Активная технология Blade
Pulse использует на лопастях подвижные щитки. Она автоматически отслеживает соосность лопастей на всем протяжении полета и значительно снижает уровень
вибраций в кабине.
Проект предполагал внедрение ряда систем, облегчающих управление во время
полетов в непосредственной близости земли, облета препятствий, выполнения
заходов на нефтяные платформы, в том числе в условиях плохой видимости. В их
числе назывались 2-мерные цифровые навигационные дисплеи, автоматическое
изменение плана полета в случае возникновения опасностей, 4-канальная САУ и
электродистанционная система управления (ЭДСУ). Основная полетная информация
должна была проецироваться на лобовое стекло.
Правда, еще тогда разработчики признавали, что не все технологии будут полностью
реализованы к моменту ввода вертолета в коммерческую эксплуатацию в 2017-м. На
X4 первого поколения предполагалось использовать уже протестированные
технологии, а на вертолетах второго поколения те, которые на тот момент
проходили этап технико-экономического обоснования. По мнению аналитиков, такой
подход позволит Eurocopter вывести на рынок новую модель в то время, когда
конкуренты будут только рассматривать возможность использования подобных
технологий.
Старт программе был дан, когда правительство Франции предоставило компании и ее
партнерам (Safran и Thales) ссуды в размере $350 млн. Тогда же стало известно,
что фирма Sagem, входящая в состав группы компаний Safran, занимается
разработкой ЭДСУ для X4. Она существенно упростила бы процесс пилотирования
и увеличила бы интервалы сервисного обслуживания.
В ходе выставки Heli-Expo 2013 был представлен ГТД Turbomeca TM800, получивший
наименование Arrano (на языке басков означает "орел") и предназначенный для X4.
Двигатель разработан для замены ГТД Arriel 2 и TM333 в классе вертолетных
двигателей с тягой 1100 л.с. и не имеет аналогов в отрасли. Часть элементов
турбины выполняется при помощи 3D принтера. Как и относящийся к тому же
классу Honeywell HTS900, Arrano оснащен двухступенчатым центробежным
компрессором. Увеличенная степень сжатия позволяет добиться 20%-го снижения
потребления топлива и, как следствие, увеличения дальности и полезной нагрузки.
Кроме того, двигатель оказывает меньшее влияние на окружающую среду, а
себестоимость его эксплуатации снижена за счет концепции оптимизации
обслуживания Turbomeca, предполагающей проведение максимума работ в местах
базирования вертолетов.
В 2013 году также стало известно, что разработкой и последующим производством
шасси и амортизаторов займется Mecaer Aviation Group (MAG).
С уходом Л.Бертлинга концепция программы несколько изменилась. На прошедшем в
2014 году салоне в Фарнборо президент Airbus Helicopters Гийом Фори заявил, что
X4 будет оборудован бортовым комплексом Helionix разработки Airbus, который
устанавливается на EC145 T2 и EC175. Решение представляется весьма прагматичным,
правда, не столь инновационным, как ожидалось от новой разработки. Для Airbus
было критически важно, чтобы X4 был максимально быстро введен в строй.
Производителю требовалось заявить об отсутствии монополии AgustaWestland AW139 в
классе.
"X4 выходит на рынок в среднем сегменте, в котором уровень ожиданий заказчиков
очень высок, - комментировал Г.Фори. - Операторы хотят видеть надежность,
возможности машины при выполнении заданий, короткие сроки поставок и низкую
стоимость эксплуатации. В этом сегменте и так очень тесно, его поджимают и
конкуренты из супер-среднего класса, а клиенты стремятся сократить
эксплуатационные расходы. Эволюция будет. Но продукт, который поступит в
эксплуатацию, будет соответствовать ожиданиям рынка с самого первого дня".
Г.Фори признал, что относится с большой осторожностью к выпуску на рынок новых
моделей вертолетов. EC175 вышел с задержкой почти в два года. Поставки отложили
до завершения всеобъемлющих испытаний, доработки авионики и полного получения
подтверждений надежности вертолета. "Мы хотим, чтобы модель X4 пошла на один шаг
дальше в плане индустриализации и зрелости конструкции, поэтому с первого дня
выбираем правильные технологии и нужный уровень летных характеристик и не спешим
сделать что-то революционное", - отметил он.
Вертолет, обладающий впечатляющими аэродинамическим формами, был представлен в
первый день работы Heli-Expo 2015. Цельнокомпозитный средний двухдвигательный Н160, на разработку которого было потрачено $1,12 млрд, получил лопасти несущего
винта с технологией Blue Edge, наклонный хвостовой винт типа фенестрон,
стабилизатор бипланного типа, электрическое шасси Zodiac Aerospace и авионику
Helionix.
"Ключевым фактором этого вертолета является его эффективность, - отметила Орели
Жонсолин, менеджер программы Н160 по маркетингу. - Как мы это делали с EC175 по
отношению к AW189, мы предоставляем вертолет с таким же уровнем
производительности, как у AW139, но с весом на 1 тонну меньше".
Широкое применение новых материалов и технологий позволило добиться
существенного снижения массы конструкции. Достаточно сказать, что при создании
Н160 в этой области Airbus получила 68 патентов. Планер из углеродного волокна,
такого же, как у военного NH90, производится на заводе компании в Донауворте
(Германия), а хвостовая балка и обтекатель фенестрона - во Франции, на
предприятии Daher-Socata. Из соображений экономии веса пришлось отказаться от противообледенительной системы в качестве стандартного оборудования, хотя
проводка под нее проложена.
Несущий винт с пятью композитными лопастями Blue Edge позволяет снизить шумность
на 3-4 дБ по сравнению с ЕС155. Данная технология разрабатывается с 2007 года,
но впервые реализована на продуктах Airbus. Кроме того, такие лопасти улучшают
грузоподъемность вертолета на 100 кг по сравнению с обычными композитными.
Вместо втулки несущего винта Starflex использована система со сферическим
обтекателем Spheriflex, выполненная из композитов с добавлением термопластичной
смолы.
Наклоненный на 12 градусов хвостовой фенестрон, впервые использованный на Sikorsky RAH-66 Comanche, обеспечивает вертикальный компонент тяги,
увеличивающий полезную нагрузку на 40 кг. Комбинация пятилопастного главного
ротора и хвостового фенестрона наряду с отделением редуктора от структуры
планера избавило от необходимости использования системы подавления вибрации.
Стабилизатор бипланного типа увеличивает продольную устойчивость при заходе на
посадку и уменьшает эффект экранирования тяги несущего винта, что еще почти на
40 кг увеличивает полезную нагрузку. Новаторское для вертолетной индустрии
решение использовать электрические системы уборки-выпуска шасси и тормозов
позволило еще больше снизить вес.
Конструкторы поработали над коробкой приводов, чтобы избавить Н160 от возможных
проблем с надежностью агрегата, случавшихся на ЕС225. Конструкция была упрощена,
а в корпус вмонтирован дополнительный контур системы смазки со своим масляным
насосом. Также были изменены передаточные числа в сторону снижения скорости
вращения, что привело к уменьшению трения. Для исследования процессов смазки в
коробке использовалась прозрачная копия агрегата, выполненная на 3D принтере.
Как отмечает Чарльз Льюис, лидер команды разработчиков динамических систем,
коробка способна работать на этой линии смазки не менее 5 часов, а тесты
показали возможность 30-минутной работы без смазки.
В кабине пилотов устанавливаются четыре многофункциональных дисплея размерами
6х8 дюймов с управлением курсором (в опции - с тачскринами). Основным отличием
от ЕС175 является наличие верхней панели, на которой расположены приборы
контроля работы двигателя. Как сообщается, кабина обеспечит лучшую обзорность,
чем у ЕС175.
Стоит отметить, что унифицированная авионика Helionix была высоко оценена
американскими пилотами в ходе турне ЕС175 по США. По их отзывам, система
позволяет достичь универсальности применения вертолета и высочайшего уровня
безопасности за счет увеличения степени защиты от превышения ограничений
допустимых режимов полета. Особо подчеркивается удобство использования в сложных
условиях, чему в немалой степени способствует возможность управления курсором.
Если сравнить Helionix с G5000H разработки Garmin, предназначенной для нового Bell 525, то последняя имеет только сенсорное управление. Ее дисплеи несколько
большего диаметра (12-14 дюймов), но функциональность Helionix ничуть не меньше. Airbus акцентирует внимание на сдвоенном дуплексном четырехканальном автопилоте,
который адаптирован к полетам в сложных метеоусловиях и обеспечивает
автоматический полет с одним отказавшим двигателем, и системе контроля
воздушного трафика с поддержкой TCAS II, которая будет автоматически избегать
столкновений. Также отмечается удобный интерфейс системы, имеющей встроенный
самоконтроль с оповещением о собственных отказах и неполадках систем вертолета.
Надежность обеспечена резервированием функций отображения движущейся карты
(DMAP), данных системы предупреждения столкновения с землей (HTAWS) и
электронной системы предоставления полетной информации (EFB) на каждом дисплее.
H160 будет сертифицирован для управления как одним, так и двумя пилотами, а
система HUMS войдет в комплект стандартного оснащения. При этом, Airbus будет
предлагать клиентам варианты ввиду невозможности извлечь выгоду от ее
использования при эксплуатации малого количества вертолетов. "Мы пытаемся
демократизировать использование HUMS", - отметил Бернард Фужарски, старший
вице-президент Airbus Helicopters по программе X4/H160. "Это важно, поскольку
Н160 может использоваться во всех возможных видах операций". Данные системы на
Н160 передаются по "воздуху", так что клиенты смогут оценивать состояние
вертолета, используя собственные электронные гаджеты. Информация о работе систем
в полете будет передаваться на землю, что позволит приступить к
инженерно-техническому обслуживанию сразу после посадки. На вопрос об ЭДСУ
Б.Фуджарски ответил, что опрос потенциальных покупателей показал - ее наличие не
критически важно, тем более, что автопилот Helionix справляется с большинством
задач почти так же.
При разработке и доводке вертолета большое внимание было уделено испытательным
мощностям. На базе в Мариньяне была построен корпус аэродинамической трубы
стоимостью €10 млн, где в марте должно было начаться тестирование динамических
компонентов модели Dynamic Helicopter Zero (DHCO). Испытания электронных систем
проводится в соседнем здании с использованием модели System Helicopter Zero
(SHCO) с января 2014-го. За год работы специалисты выявили и устранили порядка
500 проблем с программным обеспечением и несовместимостью. В настоящее время
инженеры Airbus разрабатывают пакеты оборудования для различных вариантов
использования. Поисково-спасательный вариант будет оснащен носовой
оптоэлектронной камерой, подъемником по правому борту и панелью управления в
кабине.
Airbus Helicopters создает "зрелый вертолет с первого дня". Цель заключается в
достижении уровня готовности 95% с начала ввода в эксплуатацию H160, по
сравнению с 90% у EC175. Программа близка к логическому завершению. В декабре
опытный прототип прошел испытания ряда систем под током. Первые летные тесты
начнутся, по всей видимости, в апреле-мае. В программе примут участие три
прототипа (PT1/2/3) и один предсерийный образец (PS1). Ввод в эксплуатацию Н160
запланирован на 2018 год, а принимать заказы на модель Airbus Helicopters
планирует начать в будущем году. Airbus предлагает H160 для использования в
оффшорных, аэромедицинских, поисково-спасательных операциях, а также для
корпоративных и VIP перевозок. Предполагается создание и военной версии H160M.
Как отмечает Тони Осборн из Aviation Week & Space Technology, если Л.Бертлинг
надеялся, что коммерческий вертолет нового поколения с его радикально новой
кабиной и ЭДСУ сразу опередит соперников, то без этих элементов X4, называемый
теперь H160, находится примерно на полпути к достижению этой цели. Сама же
модель, по его мнению, представляется более эволюционной, чем революционной, но
отражает изменения в подходах производителя к процессам разработки и
производства современных вертолетов.
H160 с максимальным взлетным весом 5,5-6 тонн не только является заменой
4,5-тонному AS365 и 4,9-тонному EC155, но и конкурентом более тяжелым машинам. В
этой связи Г.Фори отметил: "Мы будем противостоять AW139. Клиентов волнуют ЛТХ
вертолета в сочетании с безопасностью, надежностью, эффективностью, комфортом и
простотой обслуживания. Я считаю, что ему будет трудно конкурировать с H160 по
всем этим параметрам. Это станет причиной того, что клиенты будут двигаться в
направлении H160. Н160, безусловно, новое поколение в этом сегменте и однозначно
будет гораздо лучше, чем конкурент. Это убийца AW139".
Н160 будет способен транспортировать 12 пассажиров на платформу, расположенную
на удалении до 222 км, выполнить один заход и вернуться в пункт вылета на одной
заправке. Максимальная крейсерская скорость полета заявлена в 296 км/ч при
стандартной атмосфере (ISA +20 град). В поисково-спасательных операциях Н160
сможет висеть вне зоны влияния земли на высоте до 5000 футов и иметь дальность
833 км с 20-минутным резервом. Он, конечно, по всем показателям превосходит Sikorsky S-76D и Bell 412EP, но эти модели и не позиционируются как вертолеты
нового поколения.
Отметим, что максимальная крейсерская скорость AW139, рассчитанного на 12-15
пассажиров, составляет 306 км/ч, а максимальная дальность полета - 1250 км. Как
видим, в плане производительности никаких преимуществ у Н160, который еще и
летать не начал, не наблюдается. За исключением, может быть, уровня шумов и
экономичности. Зато салон у AW139 вместительнее.
На сегодняшний день AW139 является единственным вертолетом в своем классе,
который полностью соответствует последним поправкам к правилам Федеральной
авиационной администрации и Европейского агентства по авиационной безопасности.
AW139 обеспечивает превосходные показатели по категории А (класс 1) при взлете с
вертолетных площадок (возвышенных и над уровнем моря) с максимальным взлетным
весом. Помимо этого, в плане безопасности, для данного вертолета предусмотрена
защита от электромагнитных импульсов, электромагнитных помех и мощных
электромагнитных полей. Уровень оснащенности этой машины выше всяких похвал.
Надежность также не вызывает нареканий, а количество вариантов оперативного
применения максимально.
Что собирается предложить в плане оснащенности Airbus, пока не совсем понятно.
Ясно одно, Н160 будет тихим, комфортным и экономичным, а значит, эффективным.
Похоже, окончательный расчет сделан именно на снижение себестоимости при
выполнении схожих задач. В условиях роста цен на авиатопливо при выборе модели
на первый план выходит экономичность. Здесь Н160 равных не будет. Новые
двигатели и конструкция, оптимизированная к упрощенному обслуживанию, послужат
тому залогом. Вот что заявила Safran о TM800: "Преимущество этого двигателя
состоит прежде всего в значительном снижении удельного расхода по сравнению с ГТД, находящимися в настоящее время в эксплуатации". По оценкам Airbus
Helicopters, H160 будет иметь расход топлива на 15-20% меньше, чем более тяжелый
AW139, и сходные с ним ЛТХ, несмотря на менее мощные двигатели. Да, у AW139
силовая установка мощнее, но если сравнить тяговооруженность, то она примерно
одинакова. Потребитель не заметит разницы между двумя машинами, пока не обратит
внимания на состояние собственного кошелька.