Застой или новый виток эволюции?
12.02.2017
Борьба за первенство между ведущими игроками давно переместилась в сферу высоких технологий. Как всегда, первой в игру вступила Sikorsky, правильно оценившая ситуацию и представившая скоростной Х2. Концепт удивил мир своими возможностями, но так и не попал в десятку.
Затем в гонку включился Airbus. Демонстратор технологий Х3 немного другой, но по-своему хорош и тоже не получил достойного завершения. Оба гиганта наработали массу технологий, похоже, порядком надорвав силы на этом поприще. Да и произошло за это время много всего. Две волны кризиса, падение спроса на оффшорную технику, падение и увеличение военных и служебных бюджетов.
Концепции стали меняться, по отрасли прокатилось несколько лихорадочных волн инноваций. Сначала в области беспилотных, затем электрических технологий. А сегодня мы становимся свидетелями подъема новой и, похоже, более осмысленной волны.
Речь снова идет о вертолетах следующего поколения. И даже шире, включая беспилотные системы и особые типы ЛА для полетов в городах. Производителям стало чуть понятнее, что могут они и чего хотят заказчики. С другой стороны, они сами хотят формировать спрос того самого заказчика, программировать его будущие потребности.
Гонка за скорость не закончилась, но чуточку замерла. Время от времени соперникам необходима передышка, да и технологий, видимо, оказалось маловато. И они занялись активным поиском в смежных или новых областях, выгребая все, что только можно. Для Sikorsky всё закончилось не так плохо — ее купила Lockheed, тут же приступившая к поиску новых идей.
«Локхид» ищет новые идеи
Венчурное подразделение Lockheed Martin в партнерстве с ClearSky и ARCH Venture Partners с этой целью в марте в рамках фестиваля SXSW 2017 провела своего рода конкурс. Предприниматели представляли инвесторам свои бизнес-планы прямо на борту вертолета Sikorsky S-76D в небе над Остином (штат Техас). Модель специально была выбрана в качестве живого примера инноваций. Как отметил вице-президент Lockheed Martin Ventures Крис Моран, приоритет отдавался технологиям двойного назначения, способным найти применение в военной сфере.
Конечно, Sikorsky не потеряла статус ведущей вертолетной компании американского ВПК. Она поиздержалась, но получила мощный задел технологий, а открывающиеся возможности UH-60 на гражданском рынке добавляют оптимизма.
Но Lockheed многое может изменить в ее истории. Теперь и сам приобретатель озаботился скупкой стартапов в вертолетной и авиационной сфере. Возможно, не обошлось без инновационного влияния со стороны Sikorsky. В итоге на рынке приживутся какие-то новые или сильно модифицированные технические решения.
Airbus уделяет этому больше внимания. Концерн поддерживает сразу три проекта, способных дать толчок развитию вертолетных технологий. Благодаря мощной поддержке Евросоюза, у них больше денег, чем у кого-либо. И они тоже меняют концепцию.
Airbus пересмотрела концепцию инновационного вертолета
Компания продолжает совершенствование узлов и компонентов Х3, но приоритет уже отдается снижению их стоимости и электрическому приводу. Новые технологии должны реализоваться в прототипе городского беспилотного такси Clean Sky 2 до конца года. Основная цель — достижение максимальной скорости при меньшей стоимости перевозок.
Предварительный проектный обзор конструкции состоится в текущем году. Критический пересмотр запланирован на 2018-й, а первый полет на 2020 год. Таким образом, график сократился на один год с тех пор, как Airbus представил проект в июне 2016 года.
Целевая крейсерская скорость ЛА составит 190 узлов. Это медленнее, чем 220 узлов, о которых Airbus заявлял после тестов X3 в начале 2010-го, но все же выше, чем крейсерская скорость обычного вертолета.
Благодаря лучшей эффективности архитектуры, увеличение скорости будет сопровождаться пропорционально меньшим ростом стоимости летного часа. Стоимость пассажиро-мили должна снизиться на 25%. Если X3 использовал компоненты других вертолетов, новый демонстратор будет «оптимизирован».
В валах, соединяющих главный редуктор с двумя винтами, не будет подшипников. Благодаря высоковольтной архитектуре электрической системы, станет возможным крейсерский полет на одном двигателе. Это повысит топливную эффективность, а высоковольтный электростартер при необходимости быстро запустит «спящий» двигатель. Что касается достаточно эффективной электрической силовой установки, то в Airbus свято верят в ее появление в ближайшее время.
Компания поддерживает проект Vahana, концепцию такси на базе беспилотного одноместного аппарата с вертикальным взлётом и посадкой, которая была показана в прошлом году форпостом группы Airbus в Силиконовой долине. По мнению руководства, ребята из другой сферы могут принести новые идеи. Концепция аппарата напоминает конвертоплан — 8 небольших поворотных двигателей на двух парах крыльев с местом для пассажира. Уже в будущем году должен появиться полноразмерный прототип, а к 2020 году — модель-демонстратор.
Поддерживается другой, менее требовательный совместный проект Skyways и Национального университета Сингапура, связанный с беспилотной транспортировкой небольших посылок. Запуск намечен на конец года. Два прототипа в настоящее время летают в Мариньяне. Идея состоит в том, чтобы проверить систему доставки последней мили в небольшом масштабе. Для прибыльной системы крупного города потребуется 200 БПЛА, которые будут летать по 18 часов в день, выполняя 15 миллионов рейсов в год.
Между тем, инновации Airbus пробиваются в сектор легких вертолетов. Сложный «фенестрон» скоро станет производиться, как единый узел. Хвостовой трансмиссионный вал был переработан, вместо шести подшипников остался один, и уже рассматривается новый производственный процесс.
Совместная работа со сторонними исследователями может помочь найти новые идеи. Университет в соседнем Марселе занимается развитием биотехники, и Airbus пристально следит за их работой в надежде извлечь пользу для своих разработок.
Airbus расширяет проект CityAirbus по городскому такси
В ходе Heli-Expo 2017 концерн раскрыл подробности своих планов по разработке многовинтового аппарата вертикального взлета и посадки, который может использоваться в качестве городского транспорта для краткосрочных поездок в условиях плотной городской застройки. Компания разрабатывает полностью электрический демонстратор CityAirbus, который будет способен брать на борт 4 пассажиров и снизить уровень шума и углекислоты в атмосфере европейских городов.
Как отметил Гийом Фори, он должен обладать высокой надежностью и безопасностью. По его словам, это близкий к вертолетному, но все же другой сегмент. Есть сходство с легкими дронами, но с точки зрения безопасности, правил сертификации, доступности и надежности, это действительно вертолетный мир.
Согласно Г. Фори, проект много взял от демонстратора электрического самолета E-fan, разработанного Airbus Group в 2014 году. Прогресс выглядит стремительным, на этот год запланированы тесты, а первый беспилотный полет состоится к концу 2018-го или началу 2019 года.
«Сначала он будет летать в беспилотном режиме, поэтому этап летных испытаний пройдет быстро, а тесты пилотируемого прототипа закончатся сертификацией и вводом в эксплуатацию», — сказал Фори. «Мы не торопимся, потому что нам нужно регулирование, чтобы развиваться, и все заинтересованные стороны должны быть подготовленными. Но мы видим, что потенциал очень серьезен, и уже обсуждаем вопрос внедрения с некоторыми городами мира».
Но всех опередила Bell, показавшая концепт нового направления в ее понимании.
Футуристический концепт
На Heli-Expo 2017 Bell Helicopter представила свое видение будущего. Стильный проект FCX-001 вдохновлен автомобильными концепт-карами.
Это будет средний двухмоторный вертолет с гибридной силовой установкой. Концепт включает некоторые технологии, ныне дозреваемые в недрах Bell, а также более амбициозные, о чем свидетельствует полностью свободный от физического контроля кокпит.
Известно, что FCX-001 получит систему компенсации реактивного момента главного ротора на основе электрических вентиляторов (хвостового ротора не будет), аморфные законцовки лопастей основного ротора, много остекления, двери типа «чайка» и систему управления с принципом дополненной реальности.
Пассажирская кабина рассчитана на 8-12 человек, а ее потолочная часть будет оснащаться выпадающими модулями, облегчающими управление системами освещения, кондиционирования и мультимедиа. Управлять вертолетом будет искусственный интеллект. Пилот будет получать на нашлемный экран всю необходимую информацию и сможет взять управление, когда нужно.
«Это другой Bell, мы сменили направление. Часть технологий уже готова, другие появятся скоро, но мы уже сегодня демонстрируем, каким может быть наш вертолет», — заявляет исполнительный директор компании Мич Снайдер.
Для достижения цели потребовался новый подход к конструированию. Была сформирована группа инженеров и дизайнеров, освобожденная от всех ограничений, за исключением конечных требований: гибридный привод, больше автономности, комфорта и меньше шума.
Что интересно, директор отдела инноваций Скотт Дреннан отмечает, что в отношениях между инженерным и дизайнерским коллективами была первоначальная нерешительность, но они быстро нашли общий язык.
Оказывается, инженеры нуждаются в толчке к креативу и его могут дать творческие люди. Сначала команда дизайнеров создала 12 грубых эскизов, отражающих ее собственное видение, которые с помощью инженеров постепенно эволюционировали, что и привело к появлению окончательного дизайна.
Еще одним новаторским шагом стало то, что в качестве инструмента команда разработчиков использовала виртуальную реальность. При проектировании кабины учитывалось мнение пилотов, поскольку можно было визулизировать то, чего пока не существовало в реальности.
Вступая в завтрашний день
FCX-001 может получиться весьма интересным. Система хвостового ротора со множеством вентиляторов в хвостовой балке обеспечивает управление вектором тяги и позволяет отказаться от горизонтального стабилизатора. Кроме того, кардинально изменилась система привода, став по сути электродистанционной.
Особый интерес вызывает морфинг лопастей несущего винта. Кончик лопасти перемещается на всех режимах полета, увеличивая до максимума производительность и до минимума снижая уровень шума.
Планер также сильно отличается от того, что Bell делала ранее. FCX-001 немного больше Bell 412, но широкое использование стекла и композитов представляет некоторые производственные сложности.
Bell изначально отказалась от двух пилотов, всецело полагаясь на интеллект машины. Система дополненной реальности позволяет пилоту самому конфигурировать рабочее пространство. Она распознает движения рук, перемещает и расставляет мониторы внутри кабины в необходимом порядке, избавляя от необходимости крутить головой.
Концепция интересная, пилот может настроить кабину под себя и подтянуть нужные элементы управления, когда это нужно. В будущем предполагается использовать технологии наподобие очков смешанной реальности Microsoft HoloLens.
Временные рамки реализации размыты, но в компании с оптимизмом смотрят на свое детище, сравнивая его с концепт-карами и в этом плане. Концепт является наиболее заметным результатом нового акцента Bell на инновации и стремления вернуть утраченное лидерство. И это их шанс!
Правда, многие их интересует, что должно подвигнуть пилота летать на такой штуковине? Потом, систем защиты от проводов и обледенения ВНА нет, а как без них? Кто сядет в этот робот и не будет ли это очередным Dubai taxi drone.
Видно, что революция в отрасли не умерла. Как такового нового направления еще нет, но это инновационное бурление, а где-то просто еще рисование на салфетке собственного видения должно увенчаться бурным всплеском, синергией технологий из разных отраслей.
Та ситуация, когда в конце нулевых, все рванули в направлении скоростных вертолетов, уже себя исчерпала — теперь компании проявляют больше оригинальности. Скорость как решение уже потихоньку снимается с повестки. Композиты, экономия, экология, управляемость, безопасность — векторов стало больше. Но если, у кого-то получится со скоростью — он тоже окажется среди лидеров…
