Bell V-44 Quad TiltRotor

8. septembra 1999 spoločnosť Bell po prvýkrát verejne predstavila svoj návrh štvorrotorového preklopného lietadla Bell V‑44 QTR (Quad TiltRotor). Ten vznikol v snahe zhodnotiť poznatky a technológie, získané pri vývoji konvertoplánu V‑22 Osprey. Hoci jeho vzniku nepredchádzala žiadna konkrétna objednávka od ozbrojených zložiek, koncept reaguje na požiadavky amerických ozbrojených síl pri misiách, v ktorých je vyžadovaná schopnosť vertikálneho vzletu a pristátia v kombinácii s dostatočnou nosnosťou. Pôvodne boli zvažované štyri rozdielne koncepty – vrtuľník, dvojrotorový tandemový vrtuľník, dvojrotorový konvertoplán a štvorrotorový konvertoplán. Štúdia prebiehala za predpokladu nosnosti 13 ton nákladu, akčného rádiusu 1000 km, stúpavosti 152 m/min a maximálnej rýchlosti 324 km/h pre vrtuľníky a 509 km pre konvertoplány. Prvé dva boli čoskoro zamietnuté kvôli nízkej preletovej rýchlosti a príliš veľkým rozmerom, kým tretí kvôli nedostatočnej nosnosti (nehľadiac na to, že typ V‑22 je už vo vývoji a postupne sa zavádza do operačnej služby). Konvertoplány majú zároveň nižšiu vzletovú hmotnosť a tým aj menšiu spotrebu paliva. Podľa pôvodných predpokladov by v prípade dostatočného financovania mohol vývojový demonštrátor vzlietnuť v roku 2005 s rozbehnutím sériovej výroby v horizonte roku 2010.

Istý čas sa uvažovalo s tým, že na ušetrenie nákladov sa pri stavbe prototypu použije trup z lietadla C‑130 Hercules. Toto riešenie však spôsobovalo množstvo komplikácií a tak bolo čoskoro zamietnuté.

Celková dĺžka trupu činí 26,97 metra, pričom vnútorný nákladový priestor s konštantným (vonkajším) priemerom 4,39 metra má dĺžku 12 metrov. Celkový rozmer interiéru je ešte o 5,7 metra dlhší, čo je už porovnateľné s lietadlom Lockheed C‑130‑30 Hercules. Vnútri je priestor pre osem paliet 463L, 90 pasažierov, 70 nosidiel, vrtuľník veľkosti AH‑64 či tri vozidlá HMMWV (Hummer) do maximálnej hmotnosti 20 ton. Nosnosť je pritom limitovaná použitím pohonného systému zo stroja V‑22 a v prípade maximálneho zaťaženia bude musieť byť aj tak zvýšený jeho výkon aspoň o 25%. Do nákladového priestoru sa vstupuje zadnou nakladacou rampou, jednými vstupnými dverami s rozmermi 0,9 x 1,8 metra na ľavej strane trupu tesne za kokpitom alebo dvojicou identických dvier po stranách za zadným krídlom. Pre lepšiu manipuláciu s nákladom sa na podlahe nachádzajú dva koľajnicové systémy. Inžinieri sa zatiaľ ešte definitívne nerozhodli, či na konštrukciu trupu použijú kompozitné epoxidové materiály alebo hliník.

Pohonný systém pozostáva zo štyroch motorov a štyroch trojlistých vrtúľ/rotorov. Ani jeden z rotorov po preklopení do horizontálnej pozície nezasahuje do pôdorysu trupu, čím sa eliminovali možné interferencie. Všetky štyri sú prepojené cez sústavu hriadeľov a prevodoviek. Zo stroja V‑22 Osprey pochádza aj konštrukcia krídla a flaperony. Predné s rozpätím je kvôli zníženiu čelného odporu zapustené do trupu. Zadné je už na prvý pohľad väčšie, čím sa docielilo posunutie zadných rotorov do strán a tým aj ekonomickejšia prevádzka pri doprednom lete. Zároveň sa tým zabraňuje nasávaniu výtokových splodín zadnými pohonnými jednotkami. QTR prebral z lietadla V‑22 aj hydrauliku, elektroniku a generátory elektrickej energie.

Konštruktéri postupom času z lietadla odstránili chvostové plochy a rozhodli sa smerovú stabilitu zabezpečiť rozdielnym ťahom rotorov, čo ušetrilo podstatnú časť prázdnej hmotnosti stroja. Trojbodový podvozok predného typu má zdvojené kolesá, pričom vpredu sú umiestnené vedľa seba a na hlavných podvozkových nohách v tandemovom usporiadaní.

Na zníženie vývojového rizika bol v kooperácii s agentúrou DARPA postavený sedempercentný model pre merania v aerodynamických tuneloch. Zisťovalo sa najmä zaťaženie rotorov a ich vzájomné ovplyvňovanie, predpokladané manévrovacie schopnosti, tuhosť zadného krídla (ktoré je zatiaľ najväčšie použité na konvertopláne) či prípadné vibrácie. Model poháňali dva elektrické motory s výkonom 56 kW. Spoločnosť Bell má rovnako možnosť použiť cenné údaje z letových testov experimentálneho stroja X-22.

Konvertoplán V‑44 sa dá pomerne jednoducho upraviť pre rôzne druhy misií. Jednou z možností je vytvorenie zbraňovej platformy pre priamu palebnú podporu pozemným jednotkám, ktorá by v radovej službe nahradila staršie lietadlá AC‑130. V tom čase by už mali byť k dispozícii aj energetické mikrovlné delá a chemické lasery príslušných rozmerov, ktoré podstatne zvýšia jeho bojové možnosti. Ďalšie uplatnenie sa črtá v U.S. Army, ktorá v rámci programu FTR (Future Transport Rotorcraft) uvažuje o prostriedku so schopnosťou dopraviť 12 – 20 ton nákladu do vzdialenosti 500 km.

Svoje uplatnenie môže QTR nájsť aj u U.S. Navy. Zaujímavé je najmä zásobovanie lodí a preprava personálu na vzdialenosti presahujúce1000 km. Námorná pechota zase využije jeho možnosti pri doprave špeciálnych jednotiek a vybavenia priamo za nepriateľskú líniu bez riskantného vyloďovania na zamínovaných plážach. Pri civilných misiách by mohol pomáhať pri evakuácii a dopravovať zásoby na katastrofou postihnuté územia, či zachraňovať ľudí z havarovaných lodí.

V rámci programu Joint Heavy Lift dostalo konzorcium Bell/Boeing Phantom Works jeden z piatich vývojových kontraktov na ďalšie rozpracovanie konceptu. Na ďalšie práce tak počas osemnástich mesiacov pribudne 3,45 milióna USD. Ak tento netradičný konvertoplán uspeje a postúpi do ďalšej fázy, nasledovať bude stavba skutočného prototypu.

Bell CQTR model 626

Ďalším logickým krokom je po vzore V‑22/BA‑609 civilný štvorrotorový konvertoplán model 626. S dvoma pohonnými systémami z lietadla BA‑609 a maximálnou vzletovou hmotnosťou na úrovni 15 440 kg dokáže prepraviť 26 pasažierov. Na rozdiel od vojenskej verzie si model 626 zachová klasické chvostové plochy, aj keď pokrok v technológiách umožnil zredukovať ich počet na jednu kýlovku. Najväčšie problémy zrejme paradoxne prinesie predaj nového stroja. Už typ BA‑609 je extrémne drahý a keďže civilní užívatelia nemajú na krátky/kolmý vzlet tak náročné požiadavky ako armáda, jeho budúcnosť je prinajmenšom diskutabilná.

Napriek tomu vznikli pod spoločným názvom CQTR (Civil Quad TiltRotor) štúdie ešte väčších konvertoplánov s kapacitou 40 – 120 pasažierov plus dvaja členovia posádky a doletom od 370 do 1111 km. Ich cestovná rýchlosť bola prepočítaná na 630 km/h vo výške 7620 metrov. Kvôli prispôsobeniu civilnej prevádzke dostali dolnoplošné krídla s rozpätím 17,13 a 23,93 metra, klasicky usporiadanú pretlakovú palubu a upravené motory T406 s výkonom po 5966 kW. Každý s rotorov má štyri listy s priemerom 12,2 metra a je ovládaný diferenciálnym spoločným riadením bez cykliky. Konce listov sa pri visení pohybujú rýchlosťou 213 m/s. Prázdna hmotnosť stroja bola prepočítaná na 39 140 kg. Spoločnosť Bell veľmi optimisticky odhadla potencionálny trh na 500 lietadiel počas desiatich rokov od zahájenia sériovej produkcie, čo by dokázalo pokryť náklady na vývoj a certifikáciu vo výške 2,5 miliardy USD. Jeden konvertoplán by mal podľa odhadov stáť 75 mil. USD, čo je približne na úrovni Boeingu B757‑200.

Nahor