HSVTOL: Hybridní konvertoplán od společnosti Bell Textron
-
5. 8. 2021
-
29 komentářů
-
Jan Grohmann
Bell Textron, dceřiná společnost koncernu Textron, představila koncept hybridního vysokorychlostního stroje s kolmým startem a přistáním HSVTOL (High-Speed Vertical Take-Off and Landing). Práce na konceptu sponzoruje americké letectvo (USAF).
HSVTOL využívá znalosti získané z provozu konvertoplánů V-22 Osprey a V-280 Valor. Demonstrátor Valor byl nedávno po třech letech testů a 214 letových hodinách vyřazen z testovacího programu. Bell nyní na základě získaných dat postaví pokročilejší prototyp pro americký armádní program FLRAA (Future Long-Range Assault Aircraft). Stroje FLRAA postupně v příštím desetiletí nahradí víceúčelové vrtulníky UH-60 Black Hawk.
Demonstrátor Valor dokázal vyvinout maximální rychlost 564 kilometrů za hodinu, potvrdil bojový rádius 920 až 1480 kilometrů a vlastními silami překonal vzdálenost 3210 kilometrů. S Valorem létali jak zkušební piloti Bell, tak piloti americké armády (US Army).
V programu FLRAA Valor soutěží s vrtulníkem SB-1 Defiant od týmu Sikorsky-Boeing. Vítěznou konstrukci poznáme v příštím roce a první stroj FLRAA vstoupí do služby v roce 2030.
FLRAA je program US Army. Také americké letectvo (USAF) používá konvertoplány CV-22 Osprey zařazené pod 58. křídlo speciálních operací 58 SOW (58th Special Operations Wing). USAF hodlá na konci této dekády vyřadit Ospreye z provozu a vysloveně uvedlo, že hledá mnohem rychlejší stroje s kolmým startem a přistáním VTOL (Vertical Take-Off and Landing).
„Přinejmenším naše startovní pozice v AFSOC je taková, že se díváme na novou generaci, která přesahuje současné konvertoplánové technologie,“ uvedl loni v záři generálporučík James Slife, velitel AFSOC (Air Force Special Operations Command). „Nechceme jen malá vylepšení, pokud jde o rychlost, dosah a spolehlivost, ale díváme se na generační skok pro budoucí vertikální vzlet a přistání. Myslím, že to bude pravděpodobně něco úplně jiného než V-22.“
Patentový obrázek technologie Active Sail Blade; větší foto / Foto: United States Patent and Trademark Office
„Existuje řada návrhů technologií a pohonných systémů, které vypadají proveditelně; mohou poskytnout generační skok v technologiích, přenést nás do proudových rychlostí. Když se podíváte na budoucí operační prostředí, s náročnými požadavky na dosah a přístup [na místo nasazení] …myslím, že cokoli přijde poté, musí být opět o generaci vpřed,“ řekl Slife, který očividně mluvil o nutnosti překonávat obrovské vzdálenosti mezi ostrovy v Tichém oceánu, kde navíc hrozí nasazení pokročilých prostředků protivzdušné obrany protivníka (viz video níže).
V květnu USAF proto poskytlo společnosti Bell Textron 950 000 dolarů pro rozpracování konceptu vysokorychlostních strojů s kolmým startem a přistáním HSVTOL. Bell na základě grantu vypracovala a nyní představila rozpracované koncepty.
Zveřejněný koncepční obrázek ukazuje trojici letadel, z nichž jedno je bezpilotní. Technologie HSVTOL údajně umožní stavbu celé rodiny bezpilotních a pilotovaných letadel, v hmotnostech od 1800 do 45 000 kilogramů. Letouny HSVTOL dosáhnou cestovní rychlosti 740 kilometrů za hodinu, při zachování schopností kolmého startu, přistání nebo visu ve vzduchu.
Podle firmy Bell jsou konvertoplány i HSVTOL ideální pro nasazení v Indo-Pacifiku.
Všechny koncepční stroje využívají patentovanou technologií naklápěcích listů rotoru ASB (Active Sail Blade). HSVTOL využívající ASB je v podstatě klasický konvertoplán s překlopnými rotory. Zásadní změny jsou dvě – pro dopředný let se používají proudové motory a listy rotorů se během dopředného letu skládají.
Ke startu, přistání a visu se tedy využijí elektricky poháněné překlopné rotory, jako u konvertoplánů. Při dopředném letu se listy rotorů sklopí a pohon zajistí proudové motory.
ASB bonusově nabízí ještě jednu zajímavou vlastnost, resp. režim letu – jedna lopatka rotorů se dokáže vyklopit rovnoběžně s křídlem (viz obrázek níže). Lopatka pak zafunguje jako další aktivní aerodynamická plocha poskytující další vztlak nebo dokonce možnost dalšího ovládaní letounu.
Bell rovněž počítá s použitím speciálních hybridních pohonných jednotek kombinující turbohřídelové a klasické proudové motory. V případě režimu „turbohřídel“ motory přes generátor dodají elektrickou energii elektromotorům a aktuátorům v gondolách. Elektromotory zajistí pohon rotorů, aktuátory naklápění lopatek.
Jeden list rotorů lze použít jako rozšířené křídlo; větší foto / Foto: United States Patent and Trademark Office
Po nabrání výšky a potřebné dopředné rychlosti se pohonná jednotka přepne do „proudového“ režimu a začne pohánět letadlo vpřed. V těchto přechodových režimem dodávky energie elektromotorům, aktuátorům a všem systémům letadla zajistí baterie. „Technologie HSVTOL společnosti Bell představuje zásadní vylepšení pro rotorová letadla,“ uvedl Jason Hurst, viceprezident Bellu pro inovace. „Investice do těchto technologií významně snížily provozní rizika a pomohly nám při rychlém vývoji HSVTOL prostřednictvím digitálního inženýrství. K tomu jsme využili našich rozsáhlých zkušeností i úzké spolupráce s ministerstvem obrany a výzkumnými laboratořemi.“
Stavba podobně sofistikovaných letounů je podle tiskové zprávy možná díky pokroku v pohonných jednotkách a zejména díky moderním systémům řízení letu, které zvládnou obstarat nebezpečné přechody mezi jednotlivými letovými režimy. Naprosto zásadní je také použití digitálního inženýrství, ve kterém lze digitální dvojče navrhovaného letounu realisticky otestovat ve virtuálním prostředí.
Pochopitelně platí to, co neustále zdůrazňuje Elon Musk (a co má být neustále opakováno) – navrhnout stroj není složité. Stokrát nebo tisíckrát složitější je navrhnout výrobní linku, která tyto stroje vyrábí. Návrh není těžký, výroba je mnohem složitější.
Zdroj: VertivalMag
Související články
Zahájena výroba konvertoplánů CMV-22B pro americké námořnictvo
Společnosti Bell a Boeing dodají v rámci nové smlouvy americkému námořnictvu (US Navy), americké ...
-
04.07.2018
-
12 komentářů
-
Jan Grohmann
Rekord letounu Bell: V-280 Valor dosáhl pravé vzdušné rychlosti 518 km
Na základě celoročního testování a více než 85 letových hodin dosáhl letoun Bell V-280 Valor tento ...
-
28.01.2019
-
19 komentářů
-
Tisková zpráva
První let námořního konvertoplánu CMV-22B
Dne 21. ledna se poprvé do vzduchu podíval námořní konvertoplán CMV-22B. Konvertoplány CMV-22B na ...
-
29.01.2020
-
1 komentářů
-
Jan Grohmann
Japonsko převzalo první konvertoplány V-22B Osprey
Minulý týden na mariňáckou základnu Iwakuni (Marine Corps Air Station Iwakuni) v Japonsku dorazily ...
-
11.05.2020
-
22 komentářů
-
Jan Grohmann
Myslím, že každému je jasné, že tento návrh je naprosto neakceptovatelný. Už jen nesení dvou motorů navíc většinu času nepoužitelných musí i lajkovy připadat hloupě. Já si myslím, ...Zobrazit celý příspěvek
Myslím, že každému je jasné, že tento návrh je naprosto neakceptovatelný. Už jen nesení dvou motorů navíc většinu času nepoužitelných musí i lajkovy připadat hloupě. Já si myslím, že dojdou k něčemu o co se pokoušeli němci v šedesátkách Do 31 v novém kabátu přeci jen namísto nesení dvou motorů zbytečně navíc stačí dát na konce křídel rovnou proudové motory.Skrýt celý příspěvek
Celý koncept je nerealistický a naprosto neefektivní nesmysl. 1) Složité konstrukční řešení každého listu Každý list by musel mít aktivně řízené dva stupně volnosti: a) úhel ...Zobrazit celý příspěvek
Celý koncept je nerealistický a naprosto neefektivní nesmysl.
1) Složité konstrukční řešení každého listu
Každý list by musel mít aktivně řízené dva stupně volnosti: a) úhel náběhu listu, b) sklopení listu.
Úhel náběhu nevyžaduje tak velkou sílu (resp. moment), síly jsou cca v rovnováze a stačí malý pohon. Ale při sklopení nebo narovnání už bude nutné překonávat značný odpor vzduchu. To nemluvím o bezpečnosti. Jakékoliv selhání narovnání byť i jediného listu, bude představovat ztrátu stroje.
2) Sekvence sklopení
Když se vrtule otáčí, udržuje jí rozevřenou odstředivá síla, která mnohonásobná oproti aerodynamickému odporu.
S tím jak se vrtule zpomaluje, mění se poměr mezi těmito silami. U tohoto letounu je nutné list zamknout ve vzpřímené poloze až do úplného zastavení a mechanického připojení pohonů listů, které jsou v křídle.
Ale v tomto okamžiku bude naopak nutné zamknou pevně celý rotor, aby vnější list mohl být použitý jako prodloužené křídlo.
A pokud je možnost nechat vnější list stále zamknutý ve vzpřímené poloze, proč do křídla umísťovat zbytečný třetí pohon listu???
3) Když letoun přejde do "proudového" režimu, zbytečně sebou vláčí těžké motory v křídlech. Když je naopak ve "vrtulovém" režimu, tak jsou zbytečné proudové motory.
4) Listy a rotory
Vrtulové listy pro totální sklopení a hlavně jako prodloužené křídlo, nebudou moci mít proměnlivé stoupání a budou extrémně neefektivní pro pohon v před. A proč mít možnost naklápět gondolu vpřed, když stejně jí nelze efektivně tímto způsobem použít? Nestačil by tedy jiný typ rotoru, který bude celou dobu vice méně horizontální???
Shrnutí:
Extrémně složité spojení letadla a vrtulníku, které na rozdíl od jiných pokusů sebou přináší obrovské množství nevýhod při zisku možná vyšší cestovní rychlosti. Stejných výkonnostních ukazatelů by šlo docílit snadněji, efektivněji a bezpečněji.
Jinými slovy další zaplacený drahý vývoj projektu, který nakonec bude zrušen.Skrýt celý příspěvekValor funguje, tak nebude velký problém v tom, aby fungovala i tato technologie. Otázkou bude o kolik % se zvedne nesená hmotnost spojená s pohonem sklopných rotorů, když v ...Zobrazit celý příspěvek
Valor funguje, tak nebude velký problém v tom, aby fungovala i tato technologie. Otázkou bude o kolik % se zvedne nesená hmotnost spojená s pohonem sklopných rotorů, když v dopředném letu nebude potřeba.
Za mně vidím plusy v:
1. Vyšší cestovní rychlost, oproti Valotu 30% větší, s tím vidím možnost vyšší dostupnosti a doletu, výdrže.
2. Konstrukce, která při sklopených listech umožní i použití jako klasického letadla s pevným křídlem.
3. Snazší dosažení stealth charakteristiky, což se nad nekrytým terénem a oceány hodí.
Nevýhodou, zase další investice navíc a konstrukční náročnost. Budou si muset spočítat, zda se takové investice aktuálně vyplatí. Za mně, už jen kombinace vyšší cestovní rychlosti a menší odrazná plocha zkracuje druhé straně čas na případnou reakci.Skrýt celý příspěvekValor zřejmě funguje, ale jeho řešení má určité limity. Nový návrh se podle mě snaží tyto limity překonat naprosto nevhodným způsobem. A mimochodem s proudovými motory v gondolách ...Zobrazit celý příspěvek
Valor zřejmě funguje, ale jeho řešení má určité limity. Nový návrh se podle mě snaží tyto limity překonat naprosto nevhodným způsobem.
A mimochodem s proudovými motory v gondolách v zadní části bude radarová viditelnost naopak podstatně vyšší. O improvizovaných koutových odražečích tvořených sklopenými listy a těly vrtulových gondol ani nemluvě. ;-)Skrýt celý příspěvekUvidíme, zda se z toho něco vyklube. Problémů na řešení je tam dost. Ohledně RCS, beru v potaz obrázek v úvodu, ne obrázek s upraveným business jetem.
Uvidíme, zda se z toho něco vyklube. Problémů na řešení je tam dost. Ohledně RCS, beru v potaz obrázek v úvodu, ne obrázek s upraveným business jetem.
O skládacích rotorech je slyšet od šedesátých let minulého století, a nic .. Je to něco jako vzducholoď, vždy ji někdo vynese nad hladinu, aby se zase ponořila do zapomnění.
O skládacích rotorech je slyšet od šedesátých let minulého století, a nic .. Je to něco jako vzducholoď, vždy ji někdo vynese nad hladinu, aby se zase ponořila do zapomnění.
Nerozumiem ako by toto malo nahradiť UH-60. To je ako keby mal Jumper nahradiť Octaviu. Dá sa ale načo? Čo to prinesie?
Nerozumiem ako by toto malo nahradiť UH-60. To je ako keby mal Jumper nahradiť Octaviu. Dá sa ale načo? Čo to prinesie?
Tohle taky UH-60 nahrazovat nebude. Na to je určen Valor nebo Defiant.
Tohle taky UH-60 nahrazovat nebude. Na to je určen Valor nebo Defiant.
,,Stroje FLRAA postupně v příštím desetiletí nahradí víceúčelové vrtulníky UH-60 Black Hawk" Ak by to aj bol Valor alebo Defiant tak si nemyslím, že konvertoplán môže plne ...Zobrazit celý příspěvek
,,Stroje FLRAA postupně v příštím desetiletí nahradí víceúčelové vrtulníky UH-60 Black Hawk"
Ak by to aj bol Valor alebo Defiant tak si nemyslím, že konvertoplán môže plne nahradiť vrtuľník klasickej koncepcie. Príde mi to, že sa za každú cenu snažia vymyslieť okrúhlejšie kolesoSkrýt celý příspěvekV programu FLRAA jsou právě Valor a Defiant.
Proč by nemohl konvertoplán plně nahradit vrtulník?V programu FLRAA jsou právě Valor a Defiant.
Proč by nemohl konvertoplán plně nahradit vrtulník?Máš pocit, že vrtuľník klasickej koncepcie má oproti konvertoplánu nejaké zásadné nedostatky za porovnateľnú cenu? Ja ten pocit nemám. Po prelome tisícročí sa tiež hovorilo, že ...Zobrazit celý příspěvek
Máš pocit, že vrtuľník klasickej koncepcie má oproti konvertoplánu nejaké zásadné nedostatky za porovnateľnú cenu? Ja ten pocit nemám. Po prelome tisícročí sa tiež hovorilo, že tanky sú prekonané, že na bojisku už nemajú šancu a úplne postačuje tankové delo na KBVP. A vidíš, nestalo sa.Skrýt celý příspěvek
Torong: v článku je napsáno, že Bell získal všechny data z demonstrátoru a přechází k výrobě prototypu. Program Valor pokračuje i nadále.
Torong: v článku je napsáno, že Bell získal všechny data z demonstrátoru a přechází k výrobě prototypu. Program Valor pokračuje i nadále.
A jako proč by nemohl nahradit? To jako že poletí moc rychle a nebude se tedy možno kochat výhledem či co? Dolet to má (větší), nosnost to má (větší), kolmý start i přistání taky ...Zobrazit celý příspěvek
A jako proč by nemohl nahradit? To jako že poletí moc rychle a nebude se tedy možno kochat výhledem či co? Dolet to má (větší), nosnost to má (větší), kolmý start i přistání taky tak co? Leda byste za zásadní nedostatek považoval že v režimu rychlého dopředného letu (dopředu překlopené rotory) nejde "zastavit (skoro) na fleku" ale žeby zrovna to byla vysoce postrádaná schopnost??
FLRAA by měl být Valor, případně Defiant.Skrýt celý příspěvek
(nejen) Musk také říká, že nejlepší optimalizací součástky/subsystému je její vypuštění... viz třeba nesklápěcí gridfiny na SH. A toto se mi zdá strašně složité a seriově ...Zobrazit celý příspěvek
(nejen) Musk také říká, že nejlepší optimalizací součástky/subsystému je její vypuštění... viz třeba nesklápěcí gridfiny na SH.
A toto se mi zdá strašně složité a seriově neprovozovatelné, ale to kdysi vypadal i koncept V-22...
...technický náskok USA je neskutečný, snad ho neomarxističtí rudozelení neoliberálové nepřidusí až příliš a snad se USA nerozpadnou příliš chaoticky.Skrýt celý příspěvekAno, strašně složité, ale strojům jako T-34 už odzvonilo, pokud tedy nechcete bojovat s demonstranty :) Problém seriové výroby je vidět především na příkladu Ruska ( většina z ...Zobrazit celý příspěvek
Ano, strašně složité, ale strojům jako T-34 už odzvonilo, pokud tedy nechcete bojovat s demonstranty :)
Problém seriové výroby je vidět především na příkladu Ruska ( většina z diskutujících má asi dobrou představu, že vyrábět něco v tolerancích, opravdu není prdel) + korupce
Jak jste určitě viděl poslední tour de Starbase s Elonem Muskem, ten mindset i jejich přístup je opravdu úžasnej, bohužel jinde neaplikovatelnej.
Doufejme, že se to tam samo nějak vyřeší.........Skrýt celý příspěvekMať niečo supermoderné je pekné ale musíš nájsť istú rovnováhu aby to bolo aj ľahko vyrobiteľné vo veľkých sériách a opraviteľné v poľných podmienkach. Proti Číne 200 Raptorov asi ...Zobrazit celý příspěvek
Mať niečo supermoderné je pekné ale musíš nájsť istú rovnováhu aby to bolo aj ľahko vyrobiteľné vo veľkých sériách a opraviteľné v poľných podmienkach. Proti Číne 200 Raptorov asi stačiť nebude. Preto sa vracajú k F-15 ktoré budú sekať jak Baťa cvičkyak bude treba. F-35 tiež nenahradia F-16 ako sa myslelo. Prečo asi?Skrýt celý příspěvek
S Muskem souhlas. Z neuspesneho experimentu se casto poucite vic, nez kdyz vsechno klape. Jen mi to neni jasny s tema "neomarxistickyma rudozelenyma neoliberalama". Jsem v US uz ...Zobrazit celý příspěvek
S Muskem souhlas. Z neuspesneho experimentu se casto poucite vic, nez kdyz vsechno klape.
Jen mi to neni jasny s tema "neomarxistickyma rudozelenyma neoliberalama". Jsem v US uz 15 let a jedinej neomarxista, co jsem tu potkal, byl Cech. Volic KSC(M), co nevahal bojovat proti imperialismu tim, ze prijal mrzsky dolar ze stipendia a studoval na zdejsi, celkem solidni univerzite.
Pokud vyvoj posunuji dopredu zejmena vzdelani lide, jsou to z ruznych duvodu casteji volici demokratu.
https://www.payscale.com/data/...
A davat rovnitko mezi soucasnou stredovou administrativu a "neomarxisticke rudozelene neoliberaly" jednoduse nelze. Staci se podivat na skutecne ciny a prijatou legislativu, ktera je v prudkem rozporu s medialnim obrazem malovanym nazorove vyhranenymi platformami nebo vicemene izolovanymi vykriky medialne popularnich provokaterek. Jeden priklad za vsechny: Biden se ani neobtezoval dopredu rici odborum, natoz to s nimi konzultovat, ze po vsech federalnich zamestnancich bude pozadovat vakcinaci nebo pravidelne testovani.Skrýt celý příspěvek
Takovým konvertoplánem by se daly v budoucnu nahradit naše vrtulníky řady Mi-17 a malá dopravní letadla řady L-410.
Takovým konvertoplánem by se daly v budoucnu nahradit naše vrtulníky řady Mi-17 a malá dopravní letadla řady L-410.
Ne nedalo. Stejně tak by Zetor nešel nahradit Rolls Roycem.
Ne nedalo. Stejně tak by Zetor nešel nahradit Rolls Roycem.
Liberal shark zapomněl dodat, že T-72M4CZ nahradí AT-TE, Gripeny nahradí V-wing a ČR vypustí do vesmíru hvězdu smrti. :--)
Jo a pak se probudil z vlhkého snu.Liberal shark zapomněl dodat, že T-72M4CZ nahradí AT-TE, Gripeny nahradí V-wing a ČR vypustí do vesmíru hvězdu smrti. :--)
Jo a pak se probudil z vlhkého snu.
Načítám diskuzi...