Вертолет Kawasaki K-Racer с новой технологией полета

Легко забыть, что Kawasaki — это гораздо больше, чем мотоциклетная компания. В то время как ее знаменитые мотоциклы, безусловно, являются самой заметной частью бренда за пределами Японии, Kawasaki Heavy Industries — это 124-летний промышленный колосс, который принес в прошлом году 15 миллиардов долларов дохода. Только 3,2 миллиарда долларов из них поступило от подразделения мотоциклов и двигателей, еще 2,5 миллиарда – от энергетических систем и машиностроения, а 2,2 миллиарда — от прецизионных машин и робототехники.

Самым крупным сегментом империи Kawasaki, приносящим 4,6 миллиарда долларов, является ее подразделение аэрокосмических систем. Kawasaki производит небольшую линейку военных и гражданских вертолетов, а также большие турбовентиляторные двигатели для различных авиалайнеров Airbus и Boeing.

Таким образом, новый проект K-Racer хорошо вписывается в главное направление компании. K-Racer – это беспилотный составной вертолет — составной потому, что он использует несколько двигательных установок. Его 4-метровый верхний несущий винт очень похож на тот, что есть на любом большом вертолете, и он явно способен изменять угол наклона своих лопастей, когда они вращаются вокруг центрального вала, чтобы придать ему всенаправленный наклон и возможность перемещения.

Однако у него нет рулевого винта, и вместо этого две простые стойки на концах его коротких крыльев выполняют работу по управлению рысканием, а также уравновешивают крутящий момент от главного винта.

Эти роторы также генерируют тягу для перемещения K-Racer вперед в горизонтальном полете, и конструкция дает этому аппарату возможность летать значительно быстрее, чем обычная конструкция вертолета – так же, как мотоцикл Ninja H2R (от которого происходит 300-сильный двигатель K-Racer с наддувом) может двигаться значительно быстрее, чем обычный велосипед.

По самой своей природе обычные вертолеты ограничены в скорости полета. Каждый раз, когда верхняя лопасть несущего винта движется по кругу, она тратит половину своего времени, двигаясь вперед во встречном воздухе с одной стороны самолета и возвращаясь назад со встречным воздухом с другой.

По мере увеличения скорости движения вперед дополнительный поток воздуха на продвигающейся стороне дает этой стороне существенно большую подъемную силу, а отступающая сторона теряет подъемную силу с той же скоростью. Эта асимметрия, называемая отступающим сваливанием лопастей, является главным фактором, ограничивающим скорость полета обычных вертолетов.

Для того чтобы двигаться быстрее, вам нужно сделать что-то другое, например, установить крыло на стороне отступающей лопасти вертолета, которое может генерировать компенсационную подъемную силу при увеличении скорости, или запустить два верхних винта в противоположных направлениях, установленных соосно.

Такая конструкция Kawasaki не устранит полностью асимметрию подъемной силы этого верхнего винта, но подъемная сила, создаваемая обоими крыльями, означает, что K-Racer не придется полагаться исключительно на этот несущий винт, когда он будет двигаться с большой скоростью. Поэтому кажется разумным ожидать, что он будет способен развивать более высокие скорости, чем обычные вертолеты, хотя трудно оценить, насколько высокие.

Пока это просто демонстрация технологий. Kawasaki провела испытания и продемонстрировала устойчивость аппарата при автономном управлении. В японском пресс-релизе компании говорится: «Мы будем использовать результаты этого испытания для разработки аппаратов вертикального взлета и посадки, включая пилотируемые / беспилотные вертолеты, а также для разработки систем управления самолетами. Мы будем вносить свой вклад в развитие общества, максимально используя наши авиационные технологии, включая реализацию систем вертикального взлета и посадки в будущем».