Ý nghĩ đầu tiên khi gặp Kaman K-MAX là không thể!
Máy bay trực thăng vi phạm tính liên tục của không-thời gian và các định luật hình học Euclide, nếu không thì làm thế nào để giải thích mô hình chuyển động của các cánh quạt của nó? Ngược lại với sơ đồ đồng trục, trong đó các mặt phẳng quay của các cánh quạt song song với nhau, hoặc sơ đồ ngang, trong đó các trung tâm cánh quạt được đặt cách nhau một khoảng vượt quá chiều dài của các cánh quạt, một điều không thể tưởng tượng được sẽ xảy ra ở đây - Các cánh quạt K-MAX giao nhau trong không gian! Một khoảnh khắc khác, và chúng sẽ đập vỡ các trung tâm cánh quạt và chặt nhau thành những mảnh vụn! Nhưng không … những lưỡi kiếm xuyên qua vật chất một cách thần kỳ và chuyển hướng sang hai bên. Chiếc trực thăng tiếp tục chuyến bay an toàn.
Sơ đồ trên với các rôto chéo được gọi là "synchropter". Phát minh tài tình thuộc về kỹ sư người Đức Anton Flettner, người đã thử nghiệm với những chiếc máy như vậy vào đầu những năm 30-40 (Fl.265 và Fl.282 "Kolibri").
Synchropter là một máy bay trực thăng hai cánh quạt ngang với các cánh quạt đan chéo nhau. Các vít quay theo các hướng ngược nhau, trong khi trục quay của chúng nằm ở một góc nhỏ với nhau. Chuyển động quay của các cánh quạt được đồng bộ hóa nhờ một kết nối cơ khí cứng để đảm bảo ngăn ngừa va chạm do lưỡi cắt.
Giống như máy bay trực thăng có thiết kế cánh quạt đồng trục (ví dụ, máy bay trực thăng của Cục thiết kế Kamov), máy bay đồng bộ không có cần đuôi cồng kềnh và tổn thất điện năng cho bộ truyền động cánh quạt đuôi. Những ưu điểm khác so với máy bay trực thăng một cánh quạt “cổ điển” bao gồm độ ồn và độ rung thấp hơn. Ít mômen quán tính hơn - và do đó khả năng cơ động tốt hơn.
Đồng thời, sơ đồ với các cánh quạt chéo cho phép bạn loại bỏ các cột cánh quạt phức tạp: một bộ truyền động đơn giản và nhẹ giúp giảm chi phí của bộ đồng bộ và dễ bảo trì hơn so với máy bay trực thăng có cánh quạt đồng trục.
Nhược điểm chính của chương trình đồng bộ là hiệu suất của rôto bay ngang thấp hơn do ảnh hưởng lẫn nhau của chúng. Ngoài ra, các máy bay cánh quạt hơi quay theo các hướng khác nhau - lực đẩy giảm (vectơ lực đẩy trên một cosin của góc). Do đó, các máy bay đồng bộ có tốc độ kém hơn một chút so với các máy bay trực thăng được chế tạo theo các phương án khác. Một tính năng khó chịu khác là sự xuất hiện của mômen dọc và các vấn đề với sự cân bằng của rôto. Cánh quạt servo trên cánh quạt được sử dụng để điều khiển máy bay trực thăng.
Cách bố trí cụ thể là một loại "thẻ gọi điện thoại" của Máy bay Kaman. Công ty trực thăng nhỏ này có truyền thống chiếm lĩnh các ngách hẹp trên thị trường dân sự đối với trực thăng chuyên dùng và tạo ra các loại xe chuyên dụng cho khách hàng quân sự. Số lượng sản xuất hàng loạt được giới hạn ở vài chục (nhiều nhất là hàng trăm) bản. Trong số các tác phẩm nổi tiếng nhất - Kaman (trực thăng chống tàu ngầm / đa năng hạng nhẹ SH-2 "Sea Sprite", vốn được trang bị trên tất cả các tàu tuần dương và khinh hạm của Hải quân Hoa Kỳ trong những năm 60 và 70).
Ngoài chiếc SeaSprite được chế tạo theo thiết kế cánh quạt đơn thông thường với cánh quạt ở đuôi, Kaman Aircraft còn rất thành công trong việc tạo ra những chiếc trực thăng có cánh quạt đan chéo. Người sáng lập Charles Kaman đã chế tạo máy bay đồng bộ K-125 đầu tiên của mình vào năm 1945, nhưng mẫu máy bay đầu tiên thành công về mặt thương mại mới xuất hiện hai năm sau đó. Máy bay đồng bộ tìm kiếm cứu nạn và cứu hỏa Kaman HH-43 Huski được chế tạo nối tiếp theo đơn đặt hàng của Không quân Hoa Kỳ và được xuất khẩu sang các nước khác trên thế giới.
Nửa thế kỷ sau thành công của Husky, Kaman Aircraft quyết định quay trở lại chế tạo máy bay trực thăng với cánh quạt đan chéo. Năm 1991, nguyên mẫu của cần cẩu bay K-MAX, được thiết kế để vận chuyển hàng hóa trên một dây treo bên ngoài, đã cất cánh trên không.
Theo các chuyên gia Máy bay Kaman, các chương trình đồng bộ hóa hiệu quả nhất trong các hoạt động liên quan đến việc nâng tải theo phương thẳng đứng, bởi vì hai cánh quạt tạo ra lực nâng lớn và cách bố trí cung cấp lực nâng tập trung vào trọng tâm của trực thăng. Thiết kế cho phép bạn tạo hình bóng "hình nêm", giúp cải thiện tầm nhìn của bán cầu dưới từ cabin - khi bạn cần kiểm tra tình trạng của tải trên dây treo bên ngoài, cũng như chọn địa điểm với độ chính xác cao. để dỡ hàng hoặc nhặt nó lên.
Một điều kiện quan trọng là không có cánh quạt đuôi: trong điều kiện thường xuyên làm việc của cần trục bay (công trường, khai thác gỗ), khả năng cao xảy ra sự cố tình cờ "chạm trán" với đường dây điện, cành cây và các tòa nhà gần đó. Về mặt này, máy bay đồng bộ an toàn hơn nhiều so với máy bay trực thăng thông thường.
Về tốc độ (tốc độ tối đa cho phép của K-MAX chỉ là 185 km / h), nó không đóng vai trò lớn trong các đặc tính của cần cẩu bay, thường đưa đón các chuyến bay trên một quãng đường ngắn.
Máy bay trực thăng K-MAX được tạo ra nhằm mục đích hướng đến lợi ích của các công ty khai thác gỗ và chế biến gỗ: một cần trục bay nhỏ, cực kỳ đáng tin cậy để trượt các bản ghi. Chuẩn bị cho khí hậu lạnh và bảo trì hiện trường hạn chế. Cải thiện tầm nhìn, khung xe ba bánh được gia cố, loại bỏ các thiết bị phức tạp và thất thường.
Làm việc tại các địa điểm khai thác gỗ, trên các sườn dốc khó tiếp cận và trên các công trường xây dựng đe dọa đáng kể đến tính mạng và sức khỏe của phi công. Các biện pháp an toàn được đặt lên hàng đầu: máy bay trực thăng K-MAX được trang bị tiêu chuẩn với ghế giảm chấn Simula với dây đai an toàn năm điểm, có thể cứu mạng phi công khi va chạm với lượng quá tải lên đến 20g.
Đáng chú ý là trong số 38 phiên bản chế tạo của Kaman K-MAX, 12 chiếc đã bị mất do nhiều tai nạn và tình huống khẩn cấp khác nhau. Tuy nhiên, những chiếc trực thăng còn lại vẫn tiếp tục được vận hành tích cực bởi các công ty khai thác gỗ và xây dựng ở Mỹ, Đức, Thụy Sĩ, Colombia và New Zealand.
… Anh ấy là một chàng trai tuyệt vời và làm việc tận tâm. Nhưng một cuộc sống yên bình, tĩnh lặng đã không diễn ra - Lầu Năm Góc bắt đầu quan tâm đến một chiếc trực thăng hoạt động chăm chỉ.
- Nhận giấy triệu tập, ký tên.
Cách K-MAX kéo dây lính
Trong các cuộc chiến tranh cục bộ hiện đại, phần chính của các phi vụ hàng không rơi vào việc vận chuyển các loại hàng hóa khác nhau trong khu vực xung đột. Các phi công trực thăng đặc biệt căng thẳng, trên vai là nguồn cung cấp hàng nghìn đội quân, phân tán tại các trạm kiểm soát riêng biệt trên một lãnh thổ rộng lớn, thường ở địa hình khó khăn, xung quanh là dân số thù địch.
Đây chắc chắn là Afghanistan. Lần đầu tiên Lực lượng Phòng không thuộc Tập đoàn quân 40 gặp khó khăn tương tự: các phi công trực thăng phải thể hiện những điều kỳ diệu về sức chịu đựng trong mùa đông, cung cấp cho đội quân 100.000 quân mọi thứ họ cần - từ lương thực, đạn dược và dầu hỏa, đến lều, ấm. quần áo, sách và hàng hóa cụ thể khác.
Yankees, những người đã tiến hành một cuộc đấu tranh không có kết quả chống lại những kẻ khủng bố al-Qaeda ở các hẻm núi ở Afgan trong nhiều năm, cũng biết về điều này. Nguồn cung cấp binh lính không ngừng tăng lên. Lưu lượng hàng hóa ngày càng tăng.
Về việc này và quyết định đóng vai công ty Kaman, công ty đã cung cấp cho quân đội một giải pháp bất ngờ cho vấn đề - một phương tiện không người lái có khả năng tự động vận chuyển hàng hóa trong khu vực xung đột.
Trong tình hình hiện tại, việc vận chuyển như vậy có vẻ là một quyết định hợp lý: không cần một người phải liều mạng trong những nhiệm vụ tầm thường và đơn giản như vậy, bay qua lãnh thổ thù địch mỗi ngày. Để bay từ điểm A (sân bay Bagram) đến điểm B (một trạm kiểm soát từ xa gần Jalalabad) và bốc dỡ hàng hóa cẩn thận trên cao nguyên đá - một nhiệm vụ như vậy không yêu cầu siêu máy tính tiên tiến, kỹ năng phi công đặc biệt hoặc bất kỳ giải pháp kỹ thuật phức tạp nào. Toàn bộ chuyến bay diễn ra theo dữ liệu của hệ thống GPS, tín hiệu từ đèn hiệu vô tuyến, và nếu cần thiết, dưới sự điều khiển từ xa của người điều khiển.
Nguyên mẫu đầu tiên của máy bay trực thăng không người lái vận tải K-MAX, được tạo ra với sự hợp tác của Tập đoàn Lokheed Martin, đã được giới thiệu cho quân đội vào năm 2008. Một phiên bản cập nhật đã xuất hiện vào năm 2010.
Cùng năm, Kaman nhận được khoản tài trợ 46 triệu USD để chế tạo hai máy bay không người lái vận tải nhằm chứng minh khả năng của hệ thống trong thực tế. Dự án được giám sát bởi Bộ Tư lệnh Hệ thống Hàng không Hải quân (NAVAIR). Vào cuối năm 2011, cả hai máy bay trực thăng đã đặt hàng, đã nhận được sự hỗ trợ tương ứng của lực lượng hàng không Thủy quân lục chiến, đã đến vùng núi Afghanistan và bắt đầu các chuyến bay thử nghiệm.
Nhiệm vụ vận tải đầu tiên trong điều kiện gần chiến đấu diễn ra vào ngày 2011-12-17. Máy bay không người lái đã chuyển 1,5 tấn thực phẩm trên một dây treo bên ngoài đến căn cứ Chiến đấu xa xôi Payne.
Thủy quân lục chiến thích ý tưởng này - máy bay không người lái thường xuyên được gửi đi làm nhiệm vụ. Tính đến tháng 2 năm 2013, cả hai chiếc K-MAX đã bay 600 phi vụ qua các vùng núi Afghanistan, trải qua hơn 700 giờ trên không và mang theo khoảng 900 tấn hàng hóa khác nhau trong thời gian đó. Trong thời gian này, Kaman đã nhận được giải thưởng từ tạp chí Popular Science, và phiên bản không người lái của trực thăng K-MAX đã học cách bay trong bóng tối và giao hàng với độ chính xác 3 mét.
Vào ngày 18 tháng 3 năm 2013, lệnh của ILC đã gia hạn dự án trong thời gian không xác định với từ ngữ "cho đến khi nhận được lệnh đặc biệt." Không có tiền để mua máy bay không người lái mới, nhưng không ai muốn từ bỏ UAV vận tải.
Tuy nhiên, vào ngày 5 tháng 6 năm 2013, một sự phiền toái đã xảy ra. Trong một lần thực hiện nhiệm vụ vận tải tiếp cận "điểm", chiếc máy bay không người lái đã rơi xuống đất, làm hư hại nghiêm trọng thân máy bay. Cuộc điều tra cho thấy đây không phải là sai lầm của người điều khiển - UAV lúc đó đang ở chế độ tự hành, theo lộ trình đã được lập trình sẵn. Ủy ban không tìm thấy dấu vết của hỏa lực đối phương hoặc trục trặc trong phần "cơ khí" và động cơ của trực thăng. Không cần phải xem xét nghiêm túc về phiên bản có sự xuất hiện của các trạm tác chiến điện tử tương tự như Avtobaza của Nga giữa Basmachi của Afghanistan. Có vẻ như lỗi nằm trong chương trình hoặc tín hiệu không chính xác từ một trong các cảm biến của UAV.
Vào tháng 9, chiếc K-MAX gặp nạn đã được gửi tới Mỹ để sửa chữa, chiếc máy bay không người lái thứ hai tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến việc vận chuyển hàng hóa qua Afghanistan.
Tập phim về vụ tai nạn UAV không làm giảm sự quan tâm đối với phiên bản không người lái của cần cẩu bay: Kaman đã trình bày thành công ý tưởng của mình tại Triển lãm Hàng không Paris, nhận được sự đánh giá nồng nhiệt từ các khách hàng nước ngoài trong tương lai.
Phiên bản mới của UAV nhận được khả năng tự động bắt hàng hóa (cần có một mô-đun đặc biệt trên thân container, cung cấp tín hiệu vô tuyến của UAV) và kỹ năng bay nhóm trong cùng một đội hình với các phương tiện không người lái và có người lái khác. Tải trọng định mức - 5.000 pound hàng hóa (2.270 kg) mỗi chuyến.
Có lý do để tin rằng nhu cầu về những cỗ máy như vậy có thể phát sinh không chỉ trên chiến trường, mà còn ở những khu vực xảy ra thảm họa do con người gây ra - đủ để nhớ lại rủi ro mà những người thanh lý phải đối mặt trong vụ tai nạn Chernobyl, những người buộc phải thả bao cát từ trực thăng vào miệng núi lửa của tổ máy số 4 bị phá hủy.
Xét về tính hữu dụng chắc chắn của hệ thống như vậy, Kaman và Lokheed Martin hy vọng sẽ nhận được hợp đồng từ hàng không ILC trong tương lai gần để cung cấp ít nhất 16 UAV nối tiếp loại này.
Một nơi thánh không bao giờ trống rỗng. Đánh hơi thấy mùi xuất hiện, một chiếc Boeing đã đến hiện trường với phiên bản UAV vận tải của nó dựa trên trực thăng quân đội hạng nhẹ Little Bird.
Các cuộc thử nghiệm so sánh giữa máy bay không người lái Kaman K-MAX và Boeing H-6U Little Bird bắt đầu vào tháng 2 năm 2014 tại căn cứ quân sự Quantico ở Virginia.
