В технологической платформе "Вертикаль"/R.I.S.E. - Rotorcraft Innovative Strategic Evolution, разработанной ОАО "Вертолеты России", одним из столпов является экологическая составляющая. Создание новых поколений винтокрылых машин будет требовать от производителей все более пристального внимания к дружественности техники по отношению к окружающей среде. И уже сегодня отечественные вертолетостроители активно изучают технологии, которые позволят совершить прорыв спустя пару десятилетий, рассказывает директор Научно-Исследовательского Центра ОАО "Вертолеты России" Дмитрий Подорящий.

- Современная продуктовая линейка "Вертолетов России" включает такие бестселлеры, как Ми-8/Ми-17 и Ка-32, а также ряд других вертолетов, которые на сегодняшний день полностью соответствуют потребностям рынка. Они отлично справляются с поставленными задачами и вполне конкурентоспособны. Однако компания, которая не живет одним днем, которая строит долгосрочную стратегию развития, обязана внимательно следить за изменениями, происходящими на рынке, в отрасли в целом, и мы отмечаем, что требования к вертолетной технике год от года становятся все жестче. Прежде всего, это касается безопасности полетов и эффективности эксплуатации - эти требования всегда стояли на первых позициях. Но за предыдущее десятилетие многократно возросла актуальность экологической тематики. И сегодня облик вертолета будущего определяется, исходя из множества факторов, среди которых дружественность по отношению к окружающей среде находится на одном из первых мест. Анализ этих требований позволяет формировать перечни технических решений и технологий, которые позволят создавать конкурентоспособные продукты и через 10, и через 20 лет.

- Что же будет отличать вертолет в будущем от нынешних моделей в плане экологии?

- Прежде всего, мы не должны рассматривать сам по себе летательный аппарат как некую дружественную к природе конструкцию, или напротив, "грязную". Сегодня "Вертолеты России" говорят обо всем жизненном цикле своей продукции, поэтому экологические требования предъявляются не только к вертолетам, но и к процессам их производства и утилизации. Хотя эксплуатация, будучи самым длительным этапом, очень важна с точки зрения минимизации ущерба, наносимого окружающей среде.

Но если говорить именно об облике перспективной техники, то сегодня производители вертолетов оценивают потенциал снижения уровня шума, производимого вертолетами, на 30 EPNдБ к 2030 году. Выбросы CO2 за этот период должны снизиться как минимум в 1,6 раз, а окислов азота - в 1,8 раз.

- На основании каких документов даются такие оценки?

- С одной стороны, сегодня по этим параметрам у мирового сообщества нет жестких требований, обязательных для всех производителей. Есть многочисленные оценки и прогнозы, выполненные Международной организацией гражданской авиации (ICAO) и Международной ассоциацией воздушного транспорта (IATA), существуют "дорожные карты", подготовленные научными сообществами в Евросоюзе и США. И мы, проанализировав мировые тенденции, поставили для себя цели, которые позволят нам идти в ногу с конкурентами. Важно иметь интегральные показатели, ориентиры, и на их основании находить технические и технологические решения.

- Сегодня "Вертолеты России" уже сформулировали для себя те направления, в которых будет идти развитие технологий?

- Сейчас в рамках холдинга такая работа активно ведется, и мы рассчитываем, что совсем скоро будет завершена разработка нашей "технологической Библии", технологической платформы "Вертикаль"/R.I.S.E. - Rotorcraft Innovative Strategic Evolution. Она включает пять блоков, отражающих ключевые направления развития: безопасность, эффективность, экологичность, интеллектуальную составляющую и базовые технологии, которые будут востребованы при создании новых вертолетов.

Если говорить об экологическом аспекте, то на данном этапе мы активно изучаем две технологии. Первая связана с активным управлением лопастями несущего винта. Преимущества такого подхода будут заключаться не только в сокращении уровня вибрации, но и снижении уровня шума. Кроме того, открываются перспективы для увеличения скорости крейсерского полета вертолетов. Сегодня мы имеем полное представление о перспективных схемах индивидуального управления лопастями, их преимуществах и недостатках.

- Какие конкретно решения рассматриваются?

- Сегодня ведущими мировыми компаниями рассматриваются разные подходы, и мы внимательно смотрим на их успехи и проблемы, но при этом не стоим на месте и ведем работы совместно с ЦАГИ. Как известно, вращающиеся лопасти несущего винта работают в различных условиях: наступающая лопасть подходит к сверхзвуковому обтеканию, а на отступающей лопасти возможны срывы. Компенсировать такую асимметричность можно разными методами. Например, есть концепция активного винта с изменяемой круткой. За счет подачи электрических сигналов на пьезокерамические волокна можно деформировать профиль лопасти по длине. Таким образом, угол атаки будет переменным по длине лопасти, и кроме этого, он будет меняться в зависимости от скорости и положения лопасти - набегающая она, или отступающая. Конструкция позволяет максимально оптимизировать характер обтекания лопасти. Но на другой чаше весов - сложность технической реализации этой схемы. Гораздо реалистичнее, понятнее в реализации, хотя и менее эффективна схема с активным закрылком. Он позволяет достаточно быстро и точно реагировать на условия, в которых находится лопасть в каждый момент.

Есть и другой подход, кстати, уже отработанный на летающих лабораториях нашими конкурентами. Он предусматривает индивидуальное управление каждой лопастью, что дает определенные преимущества в сравнении с традиционным автоматом перекоса. Привычные жесткие тяги, которые отвечают за управление шагом лопастей, заменены на электромеханические актуаторы, обеспечивающие более точное управление лопастями в азимуте вращения. Несмотря на ограниченные возможности, эта конструкция показала существенное снижение уровня вибрации, до 60%.

Не менее интересное направление - использование новых силовых установок. С одной стороны, мы изучаем перспективы применения на вертолетах дизельных двигателей. Не секрет, что силовая установка с дизельным двигателем обещает быть эффективнее за счет меньшего расхода топлива, чем использующая традиционные ГТД или бензиновые двигатели. Сейчас определяется, насколько востребован такой продукт рынком.

Несколько более отдаленной выглядит перспектива создания принципиально новой силовой установки для вертолета, базирующейся на электроприводах несущего или рулевого, или и несущего, и рулевого винтов. Потенциально эта схема позволит сократить вес за счет отказа от тяжелых редукторов, повысить надёжность и предоставит возможность применять оригинальные компоновочные решения.

- Когда мы можем увидеть эти технологии на коммерческом вертолете, или хотя бы на летающей лаборатории?

- Здесь нам еще раз необходимо вернуться к нашей технологической платформе, к ее идеологии. Дело в том, что проводя любые исследования, мы не должны упускать из вида главную цель - создание коммерческого продукта, способного приносить прибыль. Это означает, что при разработке новых вертолетов, а тем более - при запуске их в серийное производство, можно опираться только на те решения, которые уже апробированы и подтверждены. Иначе риски создания новой техники будут слишком высоки. Поэтому даже в направлениях, где мы имеем выбранную и отработанную концепцию, но не имеем нужного багажа в области технологий производства, мы не станем форсировать события.

Однако если давать обобщенную оценку по срокам, то эволюция экологических параметров вертолетов должна пройти в следующих временных рамках: на период до 2020 года будет продолжаться, преимущественно, оптимизация существующих конструкций и систем на основе разработанных и готовых к внедрению технологий. Следующий период будет характеризоваться дальнейшей оптимизацией конструкций и систем, но уже на основе инновационных технических решений. Наконец, за горизонтом 2030 года можно будет говорить о запуске новых концепций конструкций и систем, которые будут базироваться на принципиально новых технологиях и материалах....