تصاویر؛ چگونه هواگرد تیلت روتور V-280 Valor مشکل محدودیت سرعت هلی‌کوپترها را حل کرد؟

هلی‌کوپترها با وجود قابلیت‌های منحصربه‌فردشان که آن‌ها را از هواگردهای دیگر (بال ثابت) متمایز می‌کند، دارای محدودیت‌هایی نیز هستند؛ مهم‌ترین محدودیت آن‌ها مربوط به حداکثر سرعتی می‌شود که نمی‌توانند از آن فراتر بروند. این محدودیت بیشتر به ساختار فیزیکی ملخ‌ها (روتورها)، پدیده‌ای به‌نام واماندگی پره پس رونده (retreating blade stall)، توان موتور و محدودیت‌های ساختاری، مربوط می‌شود.

به منظور رفع ضعف هلی‌کوپترها، هواگردهای جدیدی مانند V-280 Valor از طراحی تیلت‌روتور استفاده می‌کنند که از نظر کارایی به مراتب بهتر است و عملکرد مناسب‌تری نسبت به طراحی بال چرخشی دارد.

حداکثر سرعت هلی‌کوپتر بسته به نوع آن می‌تواند از ۲۱۷ کیلومتر تا ۴۶۸ کیلومتر در ساعت متغیر باشد. هلی‌کوپترها به دلیل مکانیک ملخ‌ها نمی‌توانند به سرعت‌های بالاتری دست یابند؛ بنابراین هر هلی‌کوپتر برای جلوگیری از خرابی و خسارت‌های احتمالی، دارای حداکثر سرعت مجازی (VNE) است که نباید از آن فراتر برود.

سیستم تیلت‌روتور V-280 Valor، ویژگی‌های مثبت هواگردهای بال ثابت و بال چرخشی را با هم ترکیب کرده است. در مقایسه با هلی‌کوپترهای معمولی، تیلت‌روتورها از مزایایی مانند سرعت بیشتر، برد بالاتر و امکان عملکرد به‌عنوان هر دو نوع هواپیما و هلی‌کوپتر برخوردارند. V-280 که یک هواگرد تیلت‌روتور است، توانایی برخاست و فرود عمودی دارد، می‌تواند در ارتفاعات بالاتر پرواز کرده و به سرعت‌های بیشتری دست یابد.

ترکیب بهترین ویژگی‌های هر دو نوع

برنامه‌ هواگرد تهاجمی آینده‌برد بلند (FLRAA) در سال ۲۰۰۹ توسط ارتش آمریکا راه‌اندازی شد تا جایگزینی برای انجام مأموریت‌هایی باشد که تاکنون توسط هلی‌کوپتر چندمنظوره‌ سیکورسکی UH-60 بلک هاوک انجام می‌شدند؛ هلی‌کوپتر چندمنظوره‌ سیکورسکی UH-60 بلک هاوک، یک هلی‌کوپتر نظامی است که از دهه ۱۹۷۰ تاکنون در خدمت ارتش بوده. در رقابت برنامه‌ هواگرد تهاجمی آینده‌برد بلند، مدل V-280 Valor ساخت شرکت بل تکستران به‌عنوان برنده انتخاب شد و بر رقیب خود، مدل Defiant-X که حاصل همکاری لاکهید مارتین سیکورسکی و بوئینگ بود، غلبه کرد.

در مقایسه با رقیب خود یعنی Defiant-X با طراحی کوآکسیال (دو محوره)، مدل V-280 Valor از حداکثر سرعت بیشتر، برد بالاتر و توان مانور بهتری در ارتفاعات و سرعت‌های بالا برخوردار بود. علاوه بر این، با اینکه V-280 بیش از دو برابر Defiant-X قیمت داشت، اما طراحی تیلت‌روتور آن باعث می‌شد تا این هلی‌کوپتر بتواند در مسیرهای طولانی‌تر، تعداد بیشتری از خدمه را با خودش حمل کند؛ قابلیتی که در مقایسه با بلک‌هاوکِ فعلی، برای ارتش صرفه اقتصادی بیشتری داشت.

این عملکرد فوق‌العاده V-280 به‌دلیل مصرف انرژی کمتر در هواگردهای تیلت‌روتور به‌دست آمده‌اند. در یک هلی‌کوپتر معمولی، پره‌های روتور باید دو کار همزمان انجام دهند: هم نیروی بالابر برای برخاستن را تأمین کرده و هم نیروی رانش رو به جلو را فراهم کنند. به همین دلیل، میزان نیروی مورد نیاز برای پرواز کروز در هلی‌کوپتر، حدود ۲.۷ برابر بیشتر از تیلت‌روتور است؛ و این موضوع رسیدن به سرعت‌های بالاتر از ۲۸۰ کیلومتر در ساعت را برای آن‌ها دشوار می‌کند. در مقایسه با هلی‌کوپتر، هواگردهای تیلت‌روتور به‌راحتی می‌توانند به سرعت‌ تقریبی ۴۶۰ کیلومتر در ساعت دست پیدا کنند.

هواگردهای آینده

همان‌طور که پیشتر اشاره شد، هواگردهای تیلت‌روتور عموماً سریعتر هستند. در میان هلی‌کوپترها، مدل‌های Eurocopter X3 با حداکثر سرعت ۴۷۱ کیلومتر در ساعت و Westland Lynx با حداکثر سرعت ۴۰۰ کیلومتر در ساعت، جزو سریع‌ترین هلی‌کوپترها محسوب می‌شوند.

حالا این هلی‌کوپترها را با حداکثر سرعت سریع‌ترین هواگرد تیلت‌روتور، Leonardo AW609 که ۵۱۰ کیلومتر در ساعت است و همچنین سرعت ۵۰۷ کیلومتر در ساعت برای Bell-Boeing V-22 Osprey مقایسه کنید.

منبع: روزیاتو