[신개념 헬리콥터가 대중화될지도] 신개념 헬리콥터

헬리콥터는 전·후·좌·우 비행이 가능하고, 공중에서 호버링까지 할 수 있어 이착륙을 위해 꼭 일반 공항이 필요하지 않고, 도달할 수 있다는 점에서 군에서 널리 활용된다. 다른 교통수단이 접근할 수 없는 장소와 국가 경제의 많은 분야. 그러나 헬리콥터의 비행 속도는 느리고 최대 속도는 시속 360km를 초과할 수 없어 사용에 많은 제약이 따른다.

이미 1940년대 후반부터 사람들은 복합헬기, 복합헬기 등 신개념 헬리콥터 등 헬리콥터의 속도 한계를 돌파하기 위해 다양한 솔루션을 제안해왔다. 그러나 당시의 기술적 여건이 미숙하여 이러한 계획은 실현되지 못했다.

이제 재래식 헬리콥터의 개발이 성능 한계에 가까워지면서 개선의 초점은 재래식 헬리콥터의 효율성을 높이고 환경에 미치는 영향을 줄이는 쪽으로 옮겨졌습니다. 헬리콥터 탑재량, 속도 및 범위 개선에 대한 사람들의 요구로 인해 위에서 언급한 신개념 헬리콥터 솔루션에 대한 사람들의 관심이 더욱 높아졌습니다. 과학 기술의 발전과 사람들의 지속적인 탐구 노력으로 이러한 신개념 헬리콥터 솔루션에 대한 연구도 다양한 수준으로 발전했으며 V-22 "Osprey" 틸트 로터 항공기와 같은 획기적인 성과도 달성했습니다. 곧 실제 활용될 예정이다.

헬기의 속도를 제한하는 요소

헬기는 로터에 의존하여 양력을 생성하고 추진력을 제공합니다. 헬리콥터가 수직으로 비행하고 호버링할 때 공기 흐름은 기본적으로 로터 디스크를 통해 로터 축 방향을 따라 수직으로 흐릅니다. 로터 디스크의 왼쪽과 오른쪽 블레이드 표면의 해당 지점에서 공기 흐름 속도는 동일합니다. 이때 로터 주변의 공기 흐름 패턴은 고정익 항공기 프로펠러의 패턴과 동일합니다.

헬기가 앞으로 날아갈 때 전진 비행 속도로 인해 프로펠러 디스크의 좌우 블레이드 표면을 흐르는 공기의 속도가 다릅니다. 로터 블레이드가 비행 방향과 동일한 방향으로 회전하는 앞쪽 가장자리에서 블레이드 표면의 한 지점을 통해 흐르는 공기 흐름의 속도는 해당 지점의 회전 접선 속도에 헬리콥터의 비행 속도를 더한 값이어야 합니다. 로터 블레이드가 비행 방향의 반대 방향으로 회전하는 뒷전에서 공기 흐름 속도는 접선 회전 속도에서 비행 속도를 뺀 값이어야 합니다. 로터가 회전할 때 블레이드 팁의 접선 속도는 일반적으로 헬리콥터의 비행 속도가 360km/h, 즉 90도에서 블레이드 팁의 상대 공기 흐름 속도인 100m/초라고 가정하면 약 200m/초입니다. 전방의 속도는 300m/초로 음속 340.2m/초에 매우 가깝습니다. 헬리콥터 속도가 더 증가하면 블레이드 끝 부분에 충격파가 나타나 충격파 실속이 발생합니다.

위와 동일한 가정 하에서 로터 후미의 270도 블레이드 팁에서의 상대 공기 흐름 속도는 100m/s입니다. 블레이드 루트의 앞쪽 가장자리까지 블레이드 가장자리. 뒷전의 공기 흐름의 상대 속도가 감소함에 따라 블레이드에 의해 생성된 양력도 감소합니다. 양력을 전방과 동일하게 유지하려면 후행 블레이드의 피치를 늘려야 하지만, 피치가 너무 크면 기류 분리 실속이 발생합니다. 따라서 로터 앞쪽의 충격파 실속과 뒤쪽의 공기 분리 실속은 헬리콥터의 비행 속도를 높이는 데 장애물이 됩니다.

헬기의 비행 속도를 높이려면 위의 두 가지 실속 문제를 해결해야 합니다. 이를 위해 사람들은 블레이드의 표면 마감을 개선하고 마찰 저항을 줄이고 블레이드 피치가 큰 경우 블레이드 표면의 층류 경계층을 최대한 크게 유지하는 등 일련의 조치를 취했습니다. 블레이드 에어포일의 뒷전이 쉽게 앞으로 이동하지 않는 에어포일을 수정하여 큰 피치에서 블레이드에 의해 발생하는 난류 영역을 층류 영역으로 변환하여 난류의 범위를 줄이도록 설계에 사용되었습니다. 뒤쪽 가장자리의 흐름 영역. 전방 블레이드의 충격파 실속을 줄이기 위해 스윕 및 타원형 블레이드 팁과 같은 새로운 형상도 사용되어 충격파 실속을 지연시킵니다.

위의 조치는 후행 블레이드의 기류 분리 실속을 줄이고 전방 블레이드의 충격파 실속을 지연시킬 수 있을 뿐이며 헬리콥터 속도 증가 범위는 매우 제한적이며 근본적으로 증가하는 문제를 해결할 수 없습니다. 헬리콥터 속도. 복합헬기, 복합헬기 등 신개념 헬리콥터는 전진 비행 시 헬리콥터의 무게를 지탱하는 양력을 생성하는 로터에 부분적으로 또는 완전히 의존하지 않으므로 블레이드 분리 실속, 충격파 실속 문제를 해결할 수 있다. 헬리콥터의 속도를 높이세요.

컴파운드 헬리콥터

컴파운드 헬리콥터 솔루션은 신개념 헬리콥터 중 가장 간단한 솔루션으로, 헬리콥터에 고정 리프팅 날개와 보조추진 장치만 추가하면 된다. 이러한 헬리콥터가 전방으로 비행할 때 날개와 보조추진장치에 의해 발생하는 양력과 추력은 로터에 가해지는 부하를 감소시켜 로터의 속도를 감소시켜 후방 블레이드의 실속을 지연시키고 전방 블레이드에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있다. . 잎에 대한 압축성 효과. 이 복합 헬리콥터의 속도는 시속 445km까지 증가할 수 있고 실제 상한선은 6096m에 달하며 항속거리도 늘어났습니다. 또한 로터 진동과 피로하중도 줄여 헬리콥터 이용 비용을 대폭 절감할 수 있다.

1957년 영국의 Fairey Company는 "Rotodyne" 민간 복합 헬리콥터를 개발했습니다. 항공기의 순항 속도는 시속 370km, 최대 항속 거리는 1,127km입니다. 이 항공기는 영국 민간 항공, 영국 공군 및 미국 공군으로부터 큰 관심을 끌었습니다. 그러나 프로펠러 팁 제트에서 발생하는 과도한 소음, 잘못된 시장 진입 시기, 페어리의 기업 구조 변화 등으로 인해 개선과 생산이 지속되지 못했다.

1967년에는 AH-56 '샤이엔' 무장헬기 개발에 성공해 복합헬기이기도 했다. 항공기의 최대 비행 속도는 시속 393km, 최대 항속 거리는 1,730km입니다. 그러나 항공기의 설계 요구 사항이 지나치게 높기 때문에 개발 과정에서 해결해야 할 기술적 문제가 많았고 이로 인해 미 육군의 전술적 사고 변화와 함께 개발 비용이 크게 증가했습니다. 1969년에 계획이 취소되었고 결국 생산에 실패했습니다.

복합헬기는 아직 생산 및 실용화되지 않았지만 사람들은 이런 헬리콥터에 대한 탐구를 포기하지 않았다. 경량 복합 재료, 고효율 추력 역전 덕트 테일 로터 및 현대 비행 제어 장치의 출현으로 복합 헬리콥터의 성공적인 개발을 위한 더욱 견고한 기반이 제공되었습니다. 수십 년 동안 복합 헬리콥터 연구에 종사해 온 American Piasecchi Company는 1960년대에 최초의 샤프트 구동 "덕트 테일 로터" 복합 헬리콥터 실증기를 비행했습니다. 이 항공기는 현재 미국 해군의 첨단 기술 시연 연구에 사용됩니다. 프로그램. 이 계획의 목적은 Sikorsky의 CH-60 헬리콥터를 추력 역전 덕트 테일 로터와 리프팅 날개를 사용하여 복합 헬리콥터로 전환하는 것입니다.

계획 일정에 따르면 2003년에는 항공기의 대규모 비행시험이 진행될 예정이다. 개발에 사용된 추력 역전 덕트 테일 로터는 2세대 덕트 테일 로터로, 토크 방지, 요 제어 및 추력 벡터링 기능을 제공할 수 있습니다. 풍동 테스트를 통해 헬리콥터가 제자리 비행 중일 때 이 추력 역전 덕트 테일 로터의 효율이 1세대 덕트 테일 로터보다 46% 더 높은 것으로 확인되었습니다.

미 해군이 이번 계획을 시행하는 목적은 CH-60 기뢰 제거 헬기의 양력을 높여 기뢰 제거 뗏목 견인 시 항공기가 2,700kg을 견인할 수 있도록 하는 것이다. 미 해군은 또한 SH-60 해상초계헬기와 HH-60 수색구조헬기를 날개와 추력역전 꼬리날개 로터를 활용한 복합헬기로 개조해 비행속도를 높이고 구조 전달 시간을 단축할 계획이다. 또한, 개조가 성공적으로 완료되면 날개 연료 탱크도 추가할 수 있으므로 순찰, 수색 및 구조를 위한 헬리콥터의 유휴 시간이 늘어납니다.

피아세키는 미 해병대의 AH-1W 공격헬기에도 복합개조를 하고 있다. 추력 역전 덕트 테일 로터는 AH-1W 헬리콥터의 비행 속도를 높이고 지상 가까이 비행할 때 기동성을 향상시킬 뿐만 아니라 AH-1W에 독특한 피칭 능력을 제공합니다. 기존 헬리콥터의 전진 비행은 전적으로 로터 디스크의 전방 기울기에 의해 형성된 양력 구성요소에 의해 구동되기 때문에 헬리콥터의 피치 자세는 비행 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 즉, 기수 피치가 클수록 더 커집니다. 리프트의 앞쪽 구성 요소입니다. 크고 빠릅니다. 복합 개조된 AH-1W 헬리콥터는 피치 자세가 대기 속도에 미치는 영향을 제거합니다. 이런 방식으로 AH-1W는 머리를 낮추지 않고도 오랫동안 높은 전진 비행 속도를 유지할 수 있어 공중전이나 산 정상 비행에 매우 유리하다.

영국과 이탈리아는 미래 조기 경보 헬리콥터에 대한 영국 해군의 요구 사항을 충족하기 위해 EH101 헬리콥터의 복합 개조 연구에도 협력하고 있습니다.

이런 조기경보헬기는 조기경보레이더의 탐지범위를 넓히기 위해 더 높은 천장을 가져야 한다. 이 개조 작업의 타당성을 검증하기 위해 RTM322 고출력 엔진을 장착한 "Lynx" 헬리콥터가 현재 복합 헬리콥터 계획에 따라 개조되고 있습니다.

복합헬기는 저속으로 비행할 때 기존 헬리콥터보다 더 많은 전력이 필요하기 때문에 복합헬기의 장점은 더 빠른 속도와 더 긴 항속거리를 가진 임무에만 반영될 수 있다.

복합 헬리콥터

복합 헬리콥터는 이륙, 착륙, 호버링 시 헬리콥터처럼 비행합니다. 즉, 로터 리프트에 의존하여 비행합니다. 앞으로 비행할 때는 고정익 항공기처럼 완전히 비행한다. 이때 로터는 특정 위치에 고정되거나 동체 내부에 수납된다. 일부 로터는 회전하여 당기는 힘을 발생시키는 프로펠러 역할을 할 수 있으며, 추진 장치에 의해 구동되어 날개에 의지하여 고정익 항공기처럼 비행할 수 있습니다. 복합 헬리콥터의 전진 비행 속도는 일반적으로 600km/h에서 800km/h 사이이며 심지어 초음속에도 도달할 수 있습니다.

복합헬기에는 다양한 형태가 있는데 크게 로터수집조합, 로터스톱조합, 로터조향조합의 3가지로 나눌 수 있다.

로터 수납결합형

로터 수납결합 헬리콥터가 전방으로 비행할 때 로터를 접어서 동체의 홈에 수납하거나, 로터를 접어서 동체에 수납하는 방식이다. 이륙, 착륙, 호버링 중에 배치되고 회전을 통해 양력을 제공합니다. 이 해결책으로는 로터를 접었다 펼쳤을 때의 공기역학적 문제도 해결하기 어렵다. 따라서 이 해결책은 1960년대 제안된 이후 거의 진전이 없었다.

로터-스톱 복합형

로터-스톱 복합형 헬리콥터가 전방으로 비행할 때 로터가 정지하고, 이때 블레이드가 날개 역할을 하게 된다. 양력을 생성하면 전진 비행을 위한 추력이 제트 엔진에 의해 제공됩니다. 1960년대에 제안된 삼각형 로터와 X자형 로터 헬리콥터 솔루션은 로터-스톱 결합 헬리콥터였습니다. 앞으로 날아갈 때 삼각형 로터는 한쪽 모서리가 앞쪽을 향하도록 고정되고 나머지 두 모서리는 동체 상부 양쪽에 위치하며 전체 로터는 4개의 날개를 형성할 수 있습니다. 블레이드를 동체에서 45도 각도로 만들어 실속 각도로 고정하고 4개의 블레이드를 모두 날개로 사용하여 양력을 제공할 수 있습니다. 이 두 가지 방식은 공기역학적 문제가 있고 운용이 어렵기 때문에 아직까지 방안 연구 단계에 머물러 있다.

로터가 정지되었을 때 헬리콥터 비행에서 고정익 항공기 비행으로 원활하게 전환되는 문제를 해결하기 위해 미국은 '카나드 날개' 솔루션을 제안했습니다. 이 솔루션은 두 개의 큰 코드 길이 블레이드가 있는 로터, 꼬리 로터 없음, 전면 동체 양쪽에 있는 카나드 날개, 날개 길이가 더 큰 후면 동체의 수평 꼬리 및 동력 장치로 터빈 팬을 사용합니다.

이 복합헬기가 헬리콥터 모드로 비행할 때, 엔진 팬 배기와 제트의 뜨거운 배기가 혼합된 가스가 블레이드 내부의 파이프를 통해 블레이드 팁의 노즐까지 유도되어 분출되면서 주행하게 된다. 로터를 회전시키세요. 동시에 공기 흐름도 꼬리 양쪽의 노즐로 향하여 비행 방향을 제어합니다. 비행 속도가 증가함에 따라 로터의 양력은 점차적으로 카나드 날개와 수평 꼬리로 전달됩니다. 이 시점에서 카나드 날개의 플랩이 확장되어 양력이 증가합니다. 비행 속도가 시속 185~220km에 도달하면 엔진에 혼합된 공기 흐름이 헬리콥터 꼬리 부분으로 향하고 노즐에서 배출되어 전방 추력이 발생합니다. 이 시점에서 로터 속도가 느려졌다가 정지되어 동체와 90도 각도로 고정되어 한 쌍의 날개가 될 수 있습니다. 비행 중에 헬리콥터에 양력의 일부를 제공할 수 있기 때문에 카나드 날개에 의해 확장된 플랩을 접을 수 있으며 최종적으로는 고정익 항공기처럼 비행할 수 있습니다. 이 회전익기는 최대 속도 700km/h에 도달할 수 있습니다.

카나드윙 로터 헬리콥터의 장점은 두 가지 비행 모드 간의 전환이 원활하고 감속기, 방향 제어 장치 및 테일 로터가 없으며 구조가 간단하고 가볍고 효율성이 높다는 것입니다. . 미군은 이런 종류의 계획에 큰 관심을 갖고 있으며 그 발전 전망은 밝다.

1988년 3월, 미국 국방부 산하 국방고등연구계획국과 보잉은 이 솔루션을 테스트하고 검증하는 데 공동 투자하기로 계약을 체결했습니다.

계획에 따르면 보잉은 비행 테스트를 위해 3년 안에 '드래곤플라이(Dragonfly)'라는 기술 실증기 2대를 제작할 예정이다. '드래곤플라이' 실증기는 길이 5.83m, 로터 직경 3.65m, 무게 590kg의 무인기로 F112 순항미사일에 사용되는 터보팬 엔진을 사용한다. 항공기는 2001년 초에 첫 비행을 할 것으로 예상된다. 만약 순조롭게 진행된다면 전체 솔루션의 타당성을 검증하는 데 사용될 것이다.

미 해병대는 이 헬리콥터를 미사일과 기타 무기를 장착할 수 있는 9톤 유인 헬리콥터로 설계 및 제작하기를 희망하고 있으며 MV-22의 무장 호위용으로 사용될 예정입니다. 틸트 로터 수송 항공기.

로터 조향 복합형

로터 조향 복합형 헬리콥터는 틸트익 항공기와 틸트로터 항공기 두 가지 형태로 나뉜다.

1. 틸트익 항공기

틸트익 항공기의 외관은 고정익 항공기와 유사합니다. 수평으로 비행할 때는 고정익 항공기와 다르지 않으며, 로터는 항공기를 프로펠러처럼 구동시켜 수직으로 비행할 때 장착된 엔진과 로터를 포함한 날개 전체가 위로 90도 기울어지게 됩니다. 수직 위치에서는 이때 로터 리프트가 수직으로 위쪽을 향하게 되어 헬리콥터가 수직으로 호버링 및 이륙 및 착륙을 할 수 있습니다. 이 틸트익 항공기는 600km/h~700km/h의 속도와 600~1,000km의 범위에 도달할 수 있습니다.

1960년대 캐나다는 CL-84를, 미국은 XC-142 틸트익 항공기를 개발했다. 둘 다 솔루션 검증 기계이지만 기술적, 기타 이유로 양산 모델로 개발되지는 못했다. 1990년대 일본 회사가 4개의 엔진과 2개의 로터를 장착한 TW-68 틸트익 항공기에 대한 계획을 제안했지만 아직 개발 단계에 있습니다.

XC-142와 같은 초기 틸트익 항공기는 저속에서 테일 실속을 경험했습니다. 이러한 측면 제어 문제를 해결하려면 테일 로터를 장착해야 했습니다. 이와 관련해 미국 보잉사는 개선안, 즉 '슈퍼 개구리'라고도 불리는 '꼬리가 없는 첨단 전술수송기' 계획을 제안했다. 사실 이 항공기에 반영된 헬리콥터와 회전익기의 특성은 분명하지 않다. 신개념 헬리콥터의 먼 친척이라고 할 수 있다. 항공기는 측면 제어를 위해 역회전하는 왼쪽 및 오른쪽 로터와 분할 플랩/에일러론을 사용하며 꼬리와 꼬리 로터가 필요하지 않습니다. 하지만 이 항공기는 실제로 수직으로 90도 이착륙이 가능한 캐나다의 CL-84와는 달리 30톤의 무게를 실을 수 있는 초단거리 이착륙 수송기이다. 미터 길이의 비영구 활주로. '슈퍼 개구리'는 이착륙 시 날개가 위로 42도만 기울어져 이착륙 시 양력이 증가합니다.

'슈퍼 프로그'에는 4개의 고출력 터보프롭 엔진이 장착돼 있는데, 이 엔진은 크로스 샤프트를 통해 로터와 연결돼 있어 어떤 엔진이든 로터를 구동할 수 있어 비행 안전성을 높일 수 있다. 크로스 샤프트를 통해 회전합니다. 엔진이 고장날 경우 항공기는 340m 길이의 활주로에서 이륙해 23m 높이의 장애물을 넘어 비행할 수 있다. 완전히 장착하면 주행거리는 3,300km에 이른다. 보잉은 항공기의 7% 축소 모델을 대상으로 비행 테스트를 진행하고 있으며, 자금이 충분하다면 2011년 개발에 성공할 것으로 예상된다.

2. 틸트 로터 항공기

틸트 로터 항공기는 고정익 항공기의 날개와 유사하게 양쪽 날개 끝에 한 쌍의 날개가 장착되어 있어 이동할 수 있습니다. 수평 위치와 수직 위치 사이에서 앞뒤로 회전하는 로터. 로터가 수직 위치에 있을 때 틸트 로터 항공기는 트윈 로터 횡형 헬리콥터와 동일하며, 로터가 수평 위치에 있을 때 틸트 로터 항공기는 고정익 항공기와 동일합니다. 틸트 로터 항공기는 시속 최대 600km의 순항 속도로 고속 및 장거리 비행이 가능합니다. 신개념 헬리콥터 중 틸트로터가 가장 성숙하다. 다양한 디자인이 있을 뿐만 아니라 미국 벨 헬리콥터 컴퍼니(Bell Helicopter Company)에서 개발한 V-22 "오스프리(Osprey)" 틸트로터가 군에 투입됐다.

1940년대 후반 미국 벨 헬리콥터 회사(American Bell Helicopter Company)는 틸트 로터 항공기 기술에 대한 연구를 시작했습니다. 1995년에 최초의 XV-3 틸트 로터 실험 항공기가 첫 비행을 했습니다.

1973년 NASA와 육군의 요구에 따라 회사는 틸트 로터 항공기 계획을 검증하기 위해 XV-15 연구 항공기 두 대를 추가로 개발했으며 1977년에 처음으로 비행했습니다. 1981년 미국은 XV-15를 기반으로 세 가지 서비스 모두에서 사용할 수 있는 V-22 틸트 로터 항공기의 개발을 요구하는 "다중 서비스 고급 수직 이륙 및 착륙 항공기"(JVX) 계획을 제안했습니다. 1983년에 이 항공기는 V-22 "Osprey"라는 이름으로 공식적으로 사용되었습니다. 첫 번째 프로토타입은 1988년에 공장을 떠나 1989년에 첫 비행을 했습니다. 이 항공기는 최대 이륙 중량이 24,947kg, 최대 비행 속도는 시속 510km, 항속 거리는 1,400km로 기존 헬리콥터의 약 2배에 달하는 성능을 자랑합니다.

V-22는 10개의 프로토타입을 개발하고 다양한 테스트를 진행했다. V-22의 개발 과정은 순조롭지 않았으나 2000년 말까지 4차례 추락해 모두 30명이 사망했다. 앞선 3건의 사고 원인을 조사 분석한 결과, 사고 원인이 틸트로터 항공기의 기본 원리에 의한 것이 아니었기 때문에 해결이 가능하다는 뜻이지만, 좀 더 개선이 필요하다는 뜻이다. 네 번째 사고는 2000년 12월 11일에 발생했다. 사고 원인은 아직 조사·분석 중이다. 계획 자체에는 문제가 없을 것으로 추정된다. 사고의 원인을 알 수 없기 때문에 모든 항공기는 접지되었으며 진행 중인 전투 평가 작업은 중단되었습니다.

사고 원인이 완전히 파악된 후 항공기의 전투 평가 시험 비행을 계속하고, 기준에 도달한 후 최대 속도 생산에 전환할 것이라고 믿을 만한 이유가 있습니다. 그러나 항공기를 장착하려는 미 해병대의 원래 계획은 영향을 받게 됩니다. 원래 계획에 따르면 해군은 2000년에 V-22 11대를 인수하고 2001년 1월에 V-22 틸트 로터 항공기 12대를 갖춘 최초의 전투대, 즉 VMMT-204 전투대를 창설할 예정이다.

미국 벨헬리콥터컴퍼니는 군용 V-22의 성숙한 기술을 바탕으로 이탈리아 기업 아구스타(Agusta)와 협력해 민수용 BA609 틸트 로터도 개발했는데, 이 로터는 2002년 실전 투입 예정이다. 개발 과정에서 V-22에서는 사용되지 않았던 빠르고 저렴한 제조 공정을 채택함으로써 제조 시간이 절반으로 단축되고 제조 비용도 크게 절감되었습니다. 이러한 이유로 이 6~9석 규모의 7톤 민간 틸트 로터 항공기는 현재 18개국에서 80대 이상의 주문이 이루어지고 있어 시장에서 경쟁력이 높습니다.

V-22 개발의 성공과 좋은 시장 전망에 힘입어 벨헬리콥터는 로터가 4개 달린 대형 틸트로터 항공기를 개발 중이다. 4개의 로터를 갖춘 복합 헬리콥터). 군사 및 민간 요구 사항을 충족합니다. 이 쿼드 로터 틸트 로터 항공기는 전면과 후면의 두 날개를 사용합니다. 전면 및 후면 날개의 각 날개 끝에는 엔진과 한 쌍의 로터가 장착되어 있습니다. 앞날개 날개 길이는 15.7m, 뒷날개 날개 길이는 22.9m이다. 전방 로터 후류가 후방 로터에 미치는 영향을 피하기 위해 전방 날개와 후방 날개의 폭이 다릅니다. 동체 폭은 3.66m로 C-130 수송기 폭과 비슷하며 병사 90명 또는 표준 컨테이너 8개를 탑재할 수 있다. 탑재량은 19,000kg으로 V-22의 2배이며, 내부 용적은 V-22의 8배이다. STOL 모드로 이착륙하면 13,600kg의 하중으로 1,800km를 비행할 수 있다. 개발 비용과 위험을 줄이기 위해 V-22와 동일한 항공 전자 공학, 변속기, 엔진 나셀 및 T406 엔진을 사용할 것입니다.

호버링 및 순항 비행 중 틸트 로터 항공기의 효율성을 높이기 위해 미국 보잉은 압전 장치와 같은 새로운 장치와 틸트 로터 블레이드에 '스마트' 소재를 사용하는 방법을 연구하고 있습니다. 블레이드가 다양한 비행 모드에 따라 비틀림을 최적화할 수 있도록 액추에이터 및 형상 기억 합금을 사용합니다. V-22 로터 블레이드에 형상기억합금을 사용하면 항공기 탑재량을 400kg 늘리거나 항속거리를 130km 늘릴 수 있는 것으로 추정된다. 미국 회사 Sikorsky는 또한 로터를 다양한 비행 모드에 맞게 조정하기 위해 로터 블레이드를 집어넣을 수 있는 틸트 로터 항공기용 가변 직경 로터를 개발하고 있습니다. 자이로플레인이 호버링하면 블레이드가 늘어나고 로터 직경이 커지며 앞으로 날아갈 때 블레이드가 짧아지고 로터 직경이 작아집니다.

연구에 따르면 V-22의 각 블레이드가 50% 확장되면 탑재량은 35% 증가하고 연료 부하로 변환하면 범위가 70%~100% 증가할 수 있는 것으로 나타났습니다.

틸트로터 항공기 분야에서 미국이 거둔 성공은 유럽 국가들에게 큰 영감을 주었습니다. 그들은 처음에 "Eurofar" 틸트 로터 항공기 계획을 제안했고 나중에 "Eurotilt" 계획을 제안했습니다. 이 두 가지 계획에서 제안한 설계 솔루션은 모든 틸팅 엔진과 로터를 사용하는 미국 V-22 및 BA609 솔루션과 다릅니다. 수직 비행에서 수평 비행으로, 또는 수평 비행에서 수직 비행으로 전환할 때 엔진은 수평 위치를 유지한 채 엔진 나셀 앞에 있는 로터 부분만 회전합니다. 이렇게 하면 엔진 자체의 틸팅 동작을 위해 개조할 필요가 없으며 날개 구조 설계도 간단합니다. '유럽형 틸트로터 항공기'는 19석의 10톤급 항공기로 순항속도는 시속 556㎞, 항속거리는 약 1,500㎞다.

이탈리아 기업 아구스타웨스트랜드(AgustaWestland)가 이끄는 유럽 공동연구팀이 '에리카(Erica)'라는 20인승 틸트로터 항공기를 제안했다. 그 특징은 날개의 바깥쪽 부분이 엔진 나셀 및 로터와 함께 기울어지는 것입니다. 호버링 및 수직 비행 시 로터 다운워시 공기 흐름이 고정 수평 날개에 닿지 않아 리프트 효율이 약 12% 증가할 수 있습니다. 이런 방식으로 설계 시 로터 크기를 줄이거나 순항 속도를 650km/h까지 높일 수 있습니다. 이러한 유형의 회전익기는 고정익 항공기와 동일한 활주 방식으로 이착륙할 수 있지만 날개 끝 부분이 지면에서 높이를 높이기 위해 날개의 바깥쪽 부분을 위쪽으로 7도 기울어야 합니다.

각각의 자리가 있다

신개념 헬리콥터는 헬리콥터 개발의 피할 수 없는 추세이자 헬리콥터 기술의 혁명적인 변화이다. 실제로 틸트윙 항공기, 틸트로터 항공기 등 일부 '신개념 헬리콥터'는 헬리콥터의 범주를 넘어 수직 이착륙 항공기의 특성을 더 많이 갖고 있다.

신개념 헬리콥터는 기존 헬리콥터의 저속 단점을 극복하고, 기존 헬리콥터와 고정익 항공기의 장점을 결합해 널리 활용될 것이라고 보는 것은 어렵지 않다. 그러나 신개념 헬리콥터는 저속 비행 시 기존 헬리콥터만큼 효율적이지 않기 때문에 기존 헬리콥터를 대체할 수는 없습니다. 일반적으로 재래식 헬리콥터의 적용 속도 범위는 200km/h~370km/h, 복합 헬리콥터의 속도 범위는 400km/h~510km/h, 복합 헬리콥터의 속도 범위는 600km로 알려져 있다. /h ~ 800km/h. 일부 솔루션에서는 초음속으로 비행할 수도 있습니다.

신개념 헬리콥터의 우수성으로 볼 때 앞으로 언젠가는 대중화될 가능성이 높다.

편집자: 유비안