VTOL-X Plane nahradí vrtulníky Apache a Black Hawk?

Americká armáda spustí program vývoje nových vrtulníků FVL (Future Vertical Lift), resp. strojů s kolmým startem a přistáním VTOL (Vertical Take-Off and Landing), v roce 2019. Nová rodina strojů VTOL, v různých hmotnostních kategoriích, nahradí nejen zmíněné AH-64 a UH-60, ale i mnohem lehčí (např. OH-58 Kiowa) nebo těžší (CH-47 Chinook) vrtulníky.

Pentagon ale nejdříve v rámci programu JMR (Joint Multi-Role) otestuje technologie budoucích VTOL strojů.  

V programu JMR soutěží dva týmy - Bell/Lockheed Martin a Sikorsky/Boeing. Oba týmy připraví letuschopné testovací stroje do konce roku 2017. Armáda po skončení JMR (2019) vypracuje technické požadavky programu FVL.

Bell/Lockheed Martin staví konvertoplán V-280 Valor (max rychlost 518 km/h), Sikorsky/Boeing chtějí uspět s vrtulníkem SB-1 Defiant (463 km/h).  Oba stroje vzniknou ve střední hmotnostní variantě - tedy na úrovni UH-60 Black Hawk.

Program JMR sice běží, ale SB-1 nebo V-280 vrtulníky v americké armádě nemusí nahradit. Zatím není nic rozhodnuto. Samozřejmě, lobbistický tlak obou soutěžících na americkou armádu a zákonodárce Kongresu bude enormní.

Černým koněm programu FVL se podle deníku Defense National může stát projekt VTOL X-Plane agentury DARPA. Cíle projektu jsou velmi ambiciózní - stavba technologického demonstrátoru VTOL, který vyvine cestovní rychlost až 740 km/h. 

LightningStrike využívá kombinaci turbohřídelového motoru a řady elektromotorů.

Před pár měsící DARPA vybrala vítězný koncept projektu - konvertoplán s hybridním elektrickým pohonem LightningStrike od firmy Aurora Flight Sciences. První let LightningStrike se očekává v roce 2018, tedy rok po prvních leteckých testech soutěžících programu JMR.

“Cílem programu DARPA VTOL X-Plane je prozkoumat pokročilé technologie, které spojí výhody strojů s kolmým startem/přistáním a strojů s vysokou cestovní rychlostí,” říká Tom Clancy, vedoucí technického oddělení v Aurora Flight Sciences. “Základní paradigma platné po dlouhou dobu v letectví bylo, že vrtulník se dobře pohybuje kolmo vzhůru a letadla s pevnými křídly mají skvělou účinnost v letu a ve vysokých rychlostech.”

Projekt LightningStrike sleduje pozorně americká armáda. Podle Leslie Hyatt, produktové ředitelky programu FVL, výsledky projektu VTOL X-Pane lze využít i pro nástupce AH-64 a UH-60.

“Armáda sleduje práce na projektu DARPA X-Plane,” říká Hyatt v prohlášení pro magazín National Defense. “DARPA hledá cesty jak zvýšit rychlost, dosah a efektivitu kolmého startu VTOL letadel. Pokročilé technologie, které podporují lepší schopnosti v těchto oblastech, jsou pro program FVL velmi zajímavé.”

Americká armáda musí velmi pečlivě zvažovat budoucí technologie, protože "vrtulníky" FVL budou sloužit hluboko do druhé poloviny 21. století. Jelikož první stroje vstoupí do služby až po roce 2030, je klidně možné (vzhledem k současným zkušenostem), že poslední stroje mohu létat i v 22. století. Pro americkou armádu je tak klíčové, aby vsadila na pokrokové technologie.

Koncepce LightningStrike na menším modelu (145 kg) funguje. Pravda, do nástupce AH-64 Apache je cesta daleká...

“Jak jsou požadavky na FVL vylepšovány a technologie projektu DARPA postupují, armáda vyhodnocuje všechny potenciální technologie, které mohu být umístěny v budoucích VTOL konstrukcích,” dodala Hyatt.

Tom Clancy z Aurora Flight Science nevylučuje účast v programu FVL. “Záleží na požadavcích, jak blízko naše řešení splní požadavky a jak konkurenční budeme,” říká Clancy. “Určitě se na to podíváme velmi, velmi pečlivě. Podíváme se také pečlivě na možnost přenosu našich technologií.”

Klíčový je však časový plán programu FVL. “Nyní nejsou naše technologie dostatečně zralé. Za deset let ale mohou být tou pravou odpovědí na požadavky FVL,” myslí si Clancy.

Velmi nadějná je pro letectví technologie hybridního elektrického pohonu letadla LightningStar. Srdcem pohonu je turbohřídelový motor Rolls-Royce AE 1107C, který přes generátor elektrické energie poskytuje elektrický výkon 3 MW. Takový výkon postačuje pro elektrický pohon rotorů a vrtulí letadel, vrtulníků, konvertoplánů nebo jiných VTOL strojů.

Podobnou koncepci pohonu jako LightningStrike testuje program GL-10 Greased Lightning agentury NASA. Také vývoj GL-10 americká armáda pozorně sleduje. Na obrázku malý model GL-10 (25 kg); větší foto / NASA

Díky takovému uspořádání lze vyvíjet letadla velmi neobvyklých konstrukcí - rotory a vrtule (jakýchkoliv velikostí) lze umísťovat prakticky kdekoliv na trup nebo křídla letadla. Navíc lze tak obejít nutnost použití velmi komplikovaných převodovek, hydrauliky a velmi složitého mechanismu pro naklápění rotorů a listů rotorů.

O “hybridní elektrický” nebo také “distribuovaný elektrický” pohon se zajímá celá americká armáda. Lars Ericsson, technický šéf kanceláře pro bezpilotní vzdušné systémy v americké armádě, hybridní elektrický považuje za ideální pro budoucí bojové drony. Zcela nové bojové drony (náhrada za RQ-9 Reaper) chce Pentagon získat ve 20. letech 21. století.

Podle Ericssona požadavkem na budoucí bojové drony je vynikající poměr vytrvalosti a nosnosti. Avšak pokud dron získá schopnost kolmého startu a přistání, může operovat v oblastech bez přistávací dráhy - tu je v bojové zóně nutno nejen vybudovat, ale také udržovat a především chránit.

Představit si LightningStrike jako nástupce AH-64 Apache a UH-60 Black Hawk je nyní obtížné. V případě bojových dronů je však představa mnohem reálnější. 

Zdroj: National Defense