Полёт этого аппарата сопровождает пронзительный свистящий звук. Может быть, из-за него машины такого типа уже полвека не могут выкарабкаться из категории подающих надежды. А ведь им есть чем гордиться: колоссальной простотой и надёжностью конструкции. Новую попытку довести интересную идею до серийного производства предприняла ныне транснациональная команда инженеров.
Заманчиво избавить вертолёт от дорогого, громоздкого и сложного турбовального двигателя, но поршневые моторы и ванкели тоже не всем конструкторам по вкусу. Однако есть альтернатива – схема, при которой несущий винт раскручивается крошечными реактивными либо ракетными двигателями, размещёнными на конце каждой лопасти.
Такие машины получили общее наименование Tip jet. Они имеют занимательную и довольно давнюю историю, но классические вертолёты продолжают доминировать в небе, оставляя реактивные винтокрылы на уровне единичных испытательных образов или экзотики, выпущенной «серией» аж в несколько экземпляров. Переломить эту тенденцию призван одноместный ракетный мини-вертолёт Dragonfly DF1.
Этот аппарат – детище американской компании Swisscopter Americas и её швейцарской «сестры» SwissCopter AG. (обе — дочерние структуры корпорации Innosuisse), плюс целого ряда «соучастников» (из Германии, Британии и Сербии). Но начать рассказ следует с фирмы, создавшей для DF1 двигатели, поскольку в них-то вся соль.
Это хорошо нам знакомая мексиканская компания Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM). Её глава Хуан Мануэль Лозано (Juan Manuel Lozano) не одно десятилетие занимается ракетными поясами и миниатюрными пилотируемыми вертолётами. В своё время мы детально рассказывали и о проектах, и о достижениях TAM.
Говорили мы и о непростой судьбе столь диковинных средств передвижения, как сверхминиатюрные вертолёты, почти ранцы. И упоминали, что вариант «карманных» винтокрылов именно с ракетными движками на концах лопастей первым придумал и реализовал американский изобретатель Гилберт Мэгилл (Gilbert W. Magill) более полувека назад: те двигатели питались 90-процентным пероксидом водорода, или перекисью водорода.
Вертолёты Мэгилла летали, чему свидетельство ролик 1954 года. В нём запечатлён первый аппарат Гилберта, неофициально прозванный Pinwheel. Но довести замысел до подлинного блеска заокеанскому изобретателю не удалось.
К счастью, броская идея не пропала: уже куда ближе к нашему времени патенты и разработки Гилберта достались европейским фирмам, сначала Liteco, а от неё – компании Intora. Так родилось новое поколение ракетных винтовых аппаратов — одноместный Firebird и двухместный Atlas.
Ряд причин, в том числе финансовых, помешал разработчикам довести эти машины до рынка. Но вот теперь нашлась компания, выкупившая эти проекты и всё, что осталось от работ самого Мэгилла. SwissCopter твёрдо решила не только усовершенствовать конструкцию данных машин, но сертифицировать их и запустить, наконец-то, в продажу.
В этом благородном деле швейцарско-американской команде активно помогают Лозано и его компания: над доводкой Firebird и Atlas фирма TAM начала работать, ещё когда данные вертолёты были собственностью компании Intora.
Теперь Firebird превратился в Dragonfly DF1. При этом модернизации подверглись многие детали, например машине «приживили» новые лопасти винта. А главное – эволюцию претерпели и «ракеты» на кончиках лопастей. Как нетрудно догадаться, это двигатели от компании TAM.
Посмотрите, кстати, на испытание DF1, прошедшее в декабре 2009 года в Швейцарии. Белый пар, особенно заметный вначале, это самая обычная вода, мельчайшие капельки которой мгновенно конденсируются в холодном воздухе. При более тёплой погоде, утверждают создатели машины, выхлоп «пероксидного» вертолёта невидим, ведь внутри движка создаётся очень горячий пар. И в любом случае он абсолютно чист.
Работают упомянутые двигатели на перекиси водорода всего 70-процентной концентрации – это куда более массовый и удобный в обращении продукт, чем 90-процентная перекись. Специалисты TAM особо подчёркивают этот факт, объясняя, что секрет успеха – «пентаметаллический» катализатор, формула которого была разработана Лозано.
Компания утверждает, что подобранный ею состав – намного более сильный катализатор, нежели традиционный для ракетчиков состав на основе серебра, и потому, мол, движки TAM обладают высокой мощностью при малых размерах.
Это обеспечивает ракетным вертолётам SwissCopter неплохие технические данные. А главная прелесть – простота обслуживания. Подвижных деталей и узлов в таких винтокрылах – кот наплакал. Устройство двигателей, если сравнивать с вертолётными газотурбинными движками, – наипростейшее. Ломаться практически нечему, и следить тут особо не за чем.
И преимущества ракетной схемы на этом не заканчиваются. Даже с одним несущим винтом такой машине, по идее, не нужен винт хвостовой. А его неисправность или удар о препятствие –распространённые причины катастроф вертолётов.
Кстати, вы обратили внимание, что у DF1 хвостовой винт всё же есть? Он нужен, объясняют инженеры, не для компенсации момента от главного винта (в этом нет необходимости), а для того, чтобы «стрекоза» могла разворачиваться на месте. Потеря хвоста к падению такой машины не приведёт.
Теперь понятно, почему американцы и швейцарцы грезят запуском столь неприхотливых винтокрылов в серию: если довести продукт до ума (от шероховатостей и подводных камней никто не застрахован) – он может стать хитом. Ведь число деталей по сравнению с обычным вертолётом тут сведено к минимуму. Кстати, полюбуйтесь на полёт аппарата SwissCopter Atlas – двухместной вариации DF1 с закрытой кабиной.
Читатели вправе спросить: а что же с собственным проектом вертолёта-рюкзака от TAM — Libelula? Он пока так и остаётся на бумаге. Но есть надежда, что продолжающаяся работа над DF1 поможет мексиканским специалистам воплотить и этот необычный замысел. В следующем ролике можно посмотреть, как должен выглядеть взлёт человека с аппаратом Libelula за плечами.
Кроме того, полюбовавшись на эффектные полёты над озером водного ранца JetLev-Flyer, в котором человека поднимают мощные струи воды, TAM решила построить собственный вариант такого аппарата.
Мексиканская версия должна быть мощнее, а использовать её предполагается для обучения и тренировок перед полётами на ракетных ранцах, штучное производство которых TAM наладила ещё три года назад.
Помимо потрясающего внешнего эффекта и веселья, сопровождающего кульбиты верхом на «брандспойте», TAM указывает на одно важное свойство такой системы – полёты проходят над водой, так что в случае ошибки пилоту ничего не грозит.
И тут нужно снова сказать, что довольно высокая безопасность и безотказность вертолётов на перекиси водорода, по идее, должны перевесить их недостатки вроде утомляющего шума. Будет жаль, если эти яркие проекты шумом и останутся.
