Version sans pilote de l'hélicoptère Kaman K-MAX

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Version sans pilote de l'hélicoptère Kaman K-MAX
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Anonim
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La première pensée en rencontrant Kaman K-MAX est impossible !

L'hélicoptère viole le continuum espace-temps et les lois de la géométrie euclidienne, sinon comment expliquer le schéma de mouvement de ses pales ? Contrairement au schéma coaxial, dans lequel les plans de rotation des hélices sont parallèles les uns aux autres, ou au schéma transversal, dans lequel les moyeux des hélices sont espacés d'une distance significative dépassant la longueur des pales, quelque chose d'inimaginable se produit ici - le Les rotors K-MAX se croisent dans l'espace ! Un autre moment, et ils vont briser les moyeux des hélices et se couper en morceaux ! Mais non… les lames traversent miraculeusement la matière et divergent sur les côtés. L'hélicoptère poursuit son vol en toute sécurité.

Le schéma ci-dessus avec des rotors croisés est appelé "synchropter". L'ingénieuse invention appartient à l'ingénieur allemand Anton Flettner, qui a expérimenté de telles machines au tournant des années 30-40 (Fl.265 et Fl.282 "Kolibri").

Synchropter est un hélicoptère bi-rotor transversal avec des rotors entrecroisés. Les vis tournent dans des directions opposées, tandis que leurs axes de rotation sont situés à un léger angle l'un par rapport à l'autre. La rotation des hélices est synchronisée au moyen d'une liaison mécanique rigide pour assurer la prévention des collisions de pales.

Comme les hélicoptères à rotor coaxial (par exemple, les hélicoptères du Kamov Design Bureau), les synchropteurs n'ont pas de poutre de queue encombrante et de pertes de puissance pour l'entraînement du rotor de queue. D'autres avantages par rapport aux hélicoptères monorotor « classiques » incluent des niveaux de bruit et de vibration plus faibles. Moins de moment d'inertie - et donc une meilleure maniabilité.

Dans le même temps, le schéma à rotors croisés permet d'abandonner la colonne complexe de rotors: une transmission simple et légère permet de réduire le coût du synchropter et le rend plus facile à entretenir par rapport aux hélicoptères à hélices coaxiales.

Le principal inconvénient des synchropters est la plus faible efficacité du rotor en vol horizontal en raison de leur influence mutuelle. De plus, les plans d'hélice sont légèrement tournés dans différentes directions - la poussée diminue (le vecteur de poussée par cosinus de l'angle). En conséquence, les synchroptères sont quelque peu inférieurs en vitesse aux hélicoptères construits selon d'autres schémas. Une autre caractéristique désagréable est l'apparition d'un moment longitudinal et des problèmes d'équilibrage du giravion. Les servo-volets sur les pales du rotor sont utilisés pour contrôler l'hélicoptère.

Version sans pilote de l'hélicoptère Kaman K-MAX
Version sans pilote de l'hélicoptère Kaman K-MAX

La disposition spécifique est une sorte de "carte de visite" de Kaman Aircraft. Cette petite entreprise d'hélicoptères occupe traditionnellement des niches étroites sur le marché civil des hélicoptères à usage spécial et crée des véhicules spécialisés pour les clients militaires. Le volume de la production en série est limité à quelques dizaines (au mieux, des centaines) d'exemplaires. Parmi les œuvres les plus célèbres - Kaman (hélicoptère léger anti-sous-marin / polyvalent SH-2 "Sea Sprite", qui était équipé de tous les croiseurs et frégates de l'US Navy dans les années 60 et 70.).

En plus du SeaSprite, qui a été construit selon la conception habituelle à rotor unique avec un rotor de queue, Kaman Aircraft a réussi à créer des hélicoptères à rotor croisé. Le fondateur Charles Kaman a construit son premier synchropteur K-125 en 1945, mais le premier modèle à succès commercial est apparu deux ans plus tard. Le synchropteur de recherche et de sauvetage et d'incendie Kaman HH-43 Huski a été construit en série sur ordre de l'US Air Force et exporté vers d'autres pays du monde.

Un demi-siècle après le succès du Husky, Kaman Aircraft décide de revenir à la création d'hélicoptères à rotor croisé. En 1991, le prototype de la grue volante K-MAX, conçue pour transporter des marchandises sur une élingue externe, s'envole dans les airs.

Selon les spécialistes de Kaman Aircraft, les synchropteurs sont les plus efficaces dans les opérations liées au levage vertical d'une charge, car deux rotors créent une portance importante et la disposition fournit une concentration de portance au centre de gravité de l'hélicoptère. La conception vous permet de créer une silhouette "en forme de coin", qui améliore la vue de l'hémisphère inférieur depuis la cabine - lorsque vous devez vérifier l'état de la charge sur l'élingue externe, ainsi que sélectionner avec une grande précision l'endroit pour le décharger ou le ramasser.

Une condition importante est l'absence de rotor de queue: dans les conditions où les grues volantes fonctionnent habituellement (chantiers de construction, sites d'exploitation forestière), il existe une forte probabilité de "rencontre" accidentelle avec des lignes électriques, des branches d'arbres et des bâtiments voisins. À cet égard, le synchroopter est beaucoup plus sûr que les hélicoptères conventionnels.

Quant à la vitesse (la vitesse maximale autorisée du K-MAX n'est que de 185 km/h), elle ne joue pas un grand rôle dans les caractéristiques des grues volantes, qui effectuent généralement des vols sur une courte distance.

L'hélicoptère K-MAX a été créé en tenant compte des intérêts des entreprises d'exploitation forestière et de travail du bois: une petite grue volante extrêmement fiable pour le débardage des grumes. Préparé pour les climats froids et un entretien limité sur le terrain. Visibilité améliorée, châssis tricycle renforcé, rejet des équipements complexes et capricieux.

Travailler sur des sites d'exploitation forestière, sur des pentes difficiles d'accès et sur des chantiers de construction représente une menace importante pour la vie et la santé du pilote. Les mesures de sécurité sont au premier plan: l'hélicoptère K-MAX est équipé en standard d'un siège amortisseur Simula avec une ceinture de sécurité à cinq points, ce qui peut sauver la vie du pilote lors de chocs avec une surcharge allant jusqu'à 20g.

Il est à noter que sur 38 exemplaires construits du Kaman K-MAX, douze voitures ont été perdues à la suite de divers accidents et situations d'urgence. Néanmoins, les hélicoptères restants continuent d'être activement exploités par des sociétés d'exploitation forestière et de construction aux États-Unis, en Allemagne, en Suisse, en Colombie et en Nouvelle-Zélande.

… C'était un gars formidable et il travaillait consciencieusement. Mais une vie calme et paisible n'a pas fonctionné - le Pentagone s'est intéressé à un hélicoptère qui travaille dur.

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Comment K-MAX a tiré la sangle d'un soldat

Dans les guerres locales modernes, l'essentiel des sorties aériennes repose sur le transport de diverses cargaisons dans la zone de conflit. Les pilotes d'hélicoptères sont particulièrement stressés, sur les épaules desquels repose le ravitaillement de milliers d'armées, dispersées en des points de contrôle séparés sur un vaste territoire, souvent en terrain difficile, entouré d'une population hostile.

Il s'agit sans aucun doute de l'Afghanistan. Pour la première fois, l'armée de l'air de la 40e armée est confrontée à des difficultés similaires: les pilotes d'hélicoptères doivent faire des miracles d'endurance en hiver, fournissant à un contingent militaire de 100 000 hommes tout ce dont ils ont besoin - de la nourriture, des munitions et du kérosène aux tentes, vêtements, livres et autres marchandises spécifiques.

Les Yankees, qui mènent depuis de nombreuses années une lutte infructueuse contre les terroristes d'Al-Qaïda dans les gorges montagneuses d'Afgan, le savent aussi. L'offre de soldats est en constante augmentation. Le trafic de marchandises augmente.

Sur ce et a décidé de jouer la société Kaman, qui a offert aux militaires une solution inattendue au problème - un véhicule sans pilote capable de livrer automatiquement des marchandises dans la zone de conflit.

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Dans la situation actuelle, un tel transport apparaît comme une décision justifiée: nul besoin pour une personne de risquer sa vie dans des missions aussi banales et simples, survolant chaque jour un territoire hostile. Voler du point A (aérodrome de Bagram) au point B (un point de contrôle éloigné près de Jalalabad) et décharger soigneusement la cargaison sur un plateau rocheux - une telle mission ne nécessite pas de superordinateurs avancés, de compétences de pilotage spéciales ou de solutions techniques complexes. L'ensemble du vol se déroule selon les données du système GPS, les signaux des radiobalises, et, si nécessaire, sous la télécommande de l'opérateur.

Le premier prototype de l'hélicoptère de transport sans pilote K-MAX Unmanned Multi-Mission Helicopter, créé en coopération avec la Lokheed Martin Corporation, a été présenté à l'armée en 2008. Une version mise à jour est apparue en 2010.

La même année, Kaman a reçu une subvention de 46 millions de dollars pour construire deux drones de transport afin de démontrer les capacités du système dans la pratique. Le projet a été supervisé par le Naval Aviation Systems Command (NAVAIR). À la fin de 2011, les deux hélicoptères commandés, ayant reçu la livrée correspondante de l'aviation du Corps des Marines, sont arrivés dans les montagnes afghanes et ont commencé des vols d'essai.

La première mission de transport dans des conditions proches du combat a eu lieu le 17 décembre 2011. Le drone a livré 1,5 tonne de nourriture sur une élingue externe à la base distante de Combat Outpost Payne.

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Les Marines ont aimé l'idée - des drones étaient régulièrement envoyés en mission. En février 2013, les deux K-MAX ont effectué 600 sorties au-dessus des montagnes afghanes, passant plus de 700 heures dans les airs et transportant environ 900 tonnes de marchandises diverses pendant cette période. Pendant ce temps, Kaman a reçu un prix du magazine Popular Science, et la version sans pilote de l'hélicoptère K-MAX a appris à voler dans l'obscurité et à livrer des marchandises avec une précision de 3 mètres.

Le 18 mars 2013, le commandement de l'ILC a prolongé le projet pour une durée indéterminée avec la mention "jusqu'à réception des commandes spéciales". Il n'y a pas d'argent pour l'achat de nouveaux drones, mais personne ne veut renoncer aux drones de transport.

Cependant, le 5 juin 2013, une nuisance est survenue. Lors d'une des missions de transport à l'approche du "point", le drone est tombé au sol, endommageant gravement le fuselage. L'enquête a montré qu'il ne s'agissait pas d'une erreur de l'opérateur - le drone à ce moment-là était en mode autonome, suivant la route programmée. La commission n'a trouvé aucune trace de tirs ennemis ou de dysfonctionnements dans la partie "mécanique" et le moteur de l'hélicoptère. Il n'y a pas lieu d'envisager sérieusement la version avec l'apparition de stations de guerre électronique similaires à l'Avtobaza russe chez les Basmachi afghans. Il semble que le défaut était dans le programme, ou un signal incorrect de l'un des capteurs du drone.

En septembre, le K-MAX écrasé a été envoyé aux États-Unis pour réparation, le deuxième drone a continué à effectuer des tâches liées au transport de marchandises au-dessus de l'Afghanistan.

L'épisode du crash du drone n'a pas diminué l'intérêt pour la version sans pilote de la grue volante: Kaman a présenté avec succès son idée au salon du Bourget, recevant des critiques chaleureuses de futurs clients étrangers.

La nouvelle version de l'UAV a reçu la capacité de capturer automatiquement la cargaison (un module spécial sur le corps du conteneur est requis, qui fournit le signal radio de l'UAV) et la capacité de voler en groupe dans la même formation avec d'autres véhicules sans pilote et avec pilote. Charge utile nominale - 5 000 livres de fret (2 270 kg) par voyage.

Il y a lieu de croire que le besoin de telles machines peut survenir non seulement sur le champ de bataille, mais aussi dans les zones de catastrophes d'origine humaine - il suffit de rappeler le risque encouru par les liquidateurs de l'accident de Tchernobyl, qui ont été contraints de laisser tomber des sacs de sable des hélicoptères dans le cratère du quatrième groupe motopropulseur détruit.

Au vu de l'utilité incontestable d'un tel système, Kaman et Lokheed Martin prévoient de recevoir prochainement un contrat de l'ILC aviation pour la fourniture d'au moins 16 drones de série de ce type.

Un lieu saint n'est jamais vide. Sentant l'odeur de l'arrivée, un Boeing s'est arrêté sur les lieux avec sa version d'un drone de transport basé sur l'hélicoptère de l'armée légère Little Bird.

Les tests comparatifs des drones Kaman K-MAX et Boeing H-6U Little Bird ont débuté en février 2014 sur la base militaire de Quantico en Virginie.

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