Lockheed AH-56 Cheyenne — ударный вертолет, разработанный Lockheed для армии США . Он вырос из программы Advanced Aerial Fire Support System (AAFSS) армии, чтобы вывести на рынок первый специализированный ударный вертолет. Lockheed спроектировал Cheyenne с использованием системы жесткого ротора с четырьмя лопастями и сконфигурировал самолет как составной вертолет с низкорасположенными крыльями и установленным на хвосте толкающим винтом, приводимым в движение турбовальным двигателем General Electric T64 . Cheyenne должен был иметь возможность высокоскоростного рывка для обеспечения вооруженного сопровождения транспортных вертолетов армии, таких как Bell UH-1 Iroquois .
В 1966 году армия заключила с Lockheed контракт на десять прототипов AH-56, но в качестве временной меры также заказала менее сложный Bell AH-1G Cobra в качестве временного штурмовика для боевых действий во Вьетнамской войне . Первый полет AH-56 состоялся 21 сентября 1967 года. В январе 1968 года армия заключила с Lockheed контракт на производство, основанный на ходе летных испытаний. Катастрофа со смертельным исходом и технические проблемы, повлиявшие на производительность, отодвинули разработку вертолета от графика, что привело к отмене контракта на производство 19 мая 1969 года. [1] Разработка Cheyenne продолжалась в надежде, что вертолет в конечном итоге поступит на вооружение.
Поскольку участие Америки во Вьетнамской войне подходило к концу, армия отменила программу Cheyenne 9 августа 1972 года. К этому времени AH-1 Cobra был широко развернут армией в Южном Вьетнаме и оснащен противотанковой ракетой TOW . Разногласия с ВВС США по поводу роли Cheyenne в бою [2], а также политический климат в отношении программ военных закупок заставили армию изменить требования службы к ударным вертолетам в пользу двухмоторного обычного вертолета, который считался менее техничным и более живучим. [3] 17 августа 1972 года армия объявила о новой программе по усовершенствованному ударному вертолету (AAH), [4] что привело к разработке Hughes AH-64 Apache .
До разработки AH-56 все вооруженные вертолеты были модификациями существующих самолетов, предназначенных для невооруженного использования. [5] В 1962 году тогдашний министр обороны США Роберт Макнамара созвал Совет Хаузе для рассмотрения требований армейской авиации. Совет рекомендовал аэромобильную дивизию, поддерживаемую 90 вооруженными вертолетами. [6] Рекомендация Совета Хаузе появилась в то же время, когда армия готовилась отправить свои первые вооруженные эскортные вертолеты во Вьетнам; 15 UH-1A Iroquois были модифицированы системами для установки пулеметов, гранатометов и ракетных блоков. [7]
В июне 1962 года Bell Helicopter представила армейским чиновникам новый проект вертолета в надежде получить финансирование для дальнейшей разработки. D-255 Iroquois Warrior задумывался как специально построенный штурмовик на основе планера UH-1B и динамических компонентов, с носовой шаровой турелью, пушечным контейнером на брюхе и короткими крыльями для установки ракет или противотанковых ракет SS.10 . [8]
В декабре 1962 года Командование боевых разработок (CDC) разработало Качественные требования к материалам (QMR) для временного коммерческого самолета, готового к использованию (COTS), с крейсерской скоростью 140 узлов (160 миль/ч; 260 км/ч) и полезной нагрузкой 1500 фунтов (680 кг). Это было воспринято как попытка армейских чиновников, предвосхищая потенциал D-255, приобрести временный самолет для выполнения роли эскорта, пока армия не определит требования к специальному вооруженному вертолету. Однако министр армии не одобрил временный подход и поручил армии искать более совершенную систему, которая бы значительно улучшила текущие конструкции вертолетов. [5]
На основании указаний министра армии CDC установил качественные материальные цели разработки (QMDO) для винтокрылого самолета с крейсерской скоростью 195 узлов (224 миль/ч; 361 км/ч), скоростью рывка 220 узлов (250 миль/ч; 410 км/ч) и способностью зависать вне зоны действия земли (OGE) на высоте 6000 футов (1800 м) при температуре 95 °F (35 °C). Требования к скорости были получены на основе скорости самолета, который вертолет будет сопровождать. Директор оборонных исследований и разработок (DDRE) условно одобрил изменения в целях разработки, ожидая его рассмотрения предлагаемой программы. Он также поручил армии определить, может ли какой-либо другой вертолет предложить улучшение характеристик по сравнению с UH-1B в то же время. [9]
В результате Армейское материальное командование (AMC) провело исследование, чтобы определить, были ли цели разработки осуществимы, а также создало программный офис для системы огневой поддержки (FAS). AMC рекомендовало сузить конкурс до составных вертолетов , поскольку они считались единственной конфигурацией вертолета в то время, способной быть разработанной для достижения этих целей. В марте 1964 года министр армии сообщил DDRE, что модификация существующих самолетов не приблизится к требуемым характеристикам программы FAS; армия продолжит использовать вооруженный UH-1B, пока разработка FAS не сможет продолжиться. [9]
26 марта 1964 года начальник штаба армии переименовал программу FAS в Advanced Aerial Fire Support System (AAFSS). Документ о целях разработки (QMDO) для AAFSS был одобрен в апреле 1964 года, а 1 августа 1964 года Командование транспортных исследований и инженерии связалось со 148 потенциальными подрядчиками с запросом предложений (RFP). [10] Bell представила D-262, модификацию D-255, но все еще обычную конструкцию вертолета. Sikorsky представила S-66 , который имел «Rotorprop», который должен был служить хвостовым винтом, но при увеличении скорости вращался на 90°, действуя как толкающий винт. [11] Convair представила свою модель 49 , колеоптер с хвостовым сидением. [12] Lockheed представила проект CL-840, составной вертолет с жестким ротором , как с толкающим винтом, так и с обычным хвостовым винтом, установленным на конце хвоста. [13]
Армия объявила компании Lockheed и Sikorsky победителями контрактов на этапе определения проекта 19 февраля 1965 года. [10] Тем временем армия также продолжала разрабатывать временный самолет для боевых действий во Вьетнаме, пока не был принят на вооружение AAFSS, что привело к разработке Bell AH-1 Cobra , который стал основой парка ударных вертолетов армии во время и после войны во Вьетнаме. [14]
Lockheed и Sikorsky разработали предложения для своих соответствующих проектов, установив три конфигурации для удовлетворения как целей разработки, так и пересмотренного запроса предложений на основе проекта документа с требованиями. Оценочная комиссия изучила предложение каждой компании, а затем представила свои рекомендации совету по отбору 6 октября 1965 года. 3 ноября 1965 года армия объявила Lockheed победителем программы AAFSS. Армия посчитала проект Lockheed менее дорогим, способным быть доставленным раньше и имеющим меньший технический риск, чем Rotorprop Сикорского. 17 декабря 1965 года армия опубликовала окончательный документ с требованиями. В документе было добавлено четырнадцать требований, которые ранее не были учтены в предложении Lockheed, включая добавление подсистемы вооружения воздушной ракеты. [15]
23 марта 1966 года армия заключила с Lockheed контракт на проектирование и разработку 10 прототипов, обозначив самолет AH-56A. Начальная эксплуатационная готовность была запланирована на 1972 год с оптимистичной целью на конец 1970 года. Lockheed начала строительство самолета на своем заводе в Ван-Найсе , Калифорния, и 3 мая 1967 года Lockheed провела церемонию выпуска AH-56A. Самолет был окрещен армией Cheyenne . [16] Первый полет AH-56 состоялся 21 сентября 1967 года. [17] Министр обороны одобрил предварительное финансирование для поддержки первоначального производственного заказа на 375 самолетов 8 января 1968 года. [18] [19] Производство 10 прототипов Cheyenne было завершено к 1969 году. [20]
Lockheed разработал Cheyenne как составной вертолет, который сочетает в себе вертолет с функциями фиксированного крыла для повышения производительности, обычно скорости. Конструкция включала такие функции, как жесткий основной ротор, низкорасположенные крылья и толкающий винт. Cheyenne был оснащен турбовальным двигателем General Electric T64 . Тяга обеспечивалась толкающим винтом в задней части самолета. На высоких скоростях величина подъемной силы, обеспечиваемая крыльями, вместе с тягой от толкающего винта уменьшали аэродинамическую нагрузку на ротор. На таких скоростях ротор создавал до 20% подъемной силы, которую можно было регулировать путем изменения управления общим шагом. [21] Наклон ротора контролировался с помощью гироскопической прецессии . [22] Cheyenne достигал скорости более 200 узлов (230 миль в час; 370 км/ч), но как составной вертолет не смог претендовать на рекорды скорости в категориях вертолетов. [23]
_4017.jpg/1280px-YAH-56A_%22Cheyenne%22_(front)_4017.jpg)
У Cheyenne была двухместная тандемная кабина с усовершенствованным комплексом навигации и управления огнем. Тандемное расположение сидений размещало пилота на заднем сиденье, а стрелка на переднем сиденье. [24] Необычной особенностью станции стрелка было то, что все сиденье, прицельная система и органы управления стрельбой вращались, чтобы держать стрелка лицом в том же направлении, что и управляемая орудийная башня. Орудийный прицел обеспечивал стрелку прямой обзор из башни с помощью перископического прицела. У пилота была нашлемная система прицеливания для наведения оружия. [25]
Оружейные турели были установлены в носу и в середине нижней части самолета. Носовая турель могла вращаться на +/- 100° от осевой линии самолета и могла монтировать либо 40-мм (1,57 дюйма) гранатомет, либо 7,62-мм (0,308 дюйма) миниган . Нижняя турель включала 30-мм (1,18 дюйма) автоматическую пушку с вращением на 360°. Механические упоры не позволяли нижней турели нацеливаться на любую часть вертолета. [26]
Шесть внешних точек подвески располагались вдоль днища вертолета, по две под каждым крылом и две на фюзеляже под спонсонами . Две внутренние точки подвески крыла могли нести контейнеры с тремя противотанковыми ракетами BGM-71 TOW . 2,75-дюймовые (70 мм) ракеты в пусковых установках по 7 или 19 ракет могли нести четыре крыльевые точки подвески. Две фюзеляжные опоры были предназначены для установки внешних топливных баков. Крыльевые точки подвески также были проложены, чтобы при необходимости можно было нести дополнительные топливные баки. [26]
Летные испытания начались с первого полета второго AH-56 (серийный номер 66-8827) в сентябре 1967 года. [17] Во время ранних летных испытаний была обнаружена проблема нестабильности ротора, когда самолет летел на малой высоте в условиях влияния земли . [27] По мере расширения диапазона полета эта нестабильность и другие незначительные проблемы были обнаружены и быстро устранены. [28] [nb 1]
Lockheed и армия провели 13-минутный показательный «первый полет» для публики в аэропорту Ван-Найс 12 декабря 1967 года. Во время полета Cheyenne продемонстрировал некоторые из новых возможностей, предоставляемых толкающим винтом; вертолет мог замедляться или ускоряться без задирания носа вверх или вниз, а также мог опускать или поднимать нос на зависании, не заставляя самолет ускоряться вперед или назад. Cheyenne продемонстрировал неподвижное зависание при боковом ветре в 30 узлов (35 миль в час; 56 км/ч), а в конце полета приземлился на свои две передние стойки шасси, «поклонился» зрителям, а затем аккуратно опустил хвостовую стойку шасси, когда он рулил на парковку. [29] К марту 1968 года AH-56 установил диапазон скорости полета в 170 узлов (200 миль/ч; 310 км/ч) при полете вперед, 25 узлов (29 миль/ч; 46 км/ч) вбок и 20 узлов (23 мили/ч; 37 км/ч) назад. [28]
Проект потерпел неудачу 12 марта 1969 года, когда ротор прототипа № 3 (серийный номер 66-8828) ударился о фюзеляж и привел к падению самолета, в результате чего погиб пилот Дэвид А. Бейл. Авария произошла во время испытательного полета, где пилот должен был манипулировать органами управления, чтобы возбудить колебания 0,5P (или полуподпрыгивание P) в роторе; 0,5P — это вибрация, которая происходит один раз за два оборота основного ротора, где P — скорость вращения ротора. Расследование аварии отметило, что механизмы безопасности на органах управления, по-видимому, были отключены для полета. Расследование пришло к выводу, что вызванные пилотом колебания создали резонансную вибрацию , которая превысила способность системы ротора компенсировать ее. После расследования ротор и системы управления были модифицированы, чтобы предотвратить повторное возникновение той же проблемы. [30] [nb 2]
Армия направила Lockheed уведомление о необходимости устранения неполадок [nb 3] 10 апреля 1969 года, ссылаясь на 11 технических проблем и неудовлетворительный прогресс в программе. [1] Основными проблемами были проблема вибрации полу-P-хопа и превышение требований программы общим весом самолета. В ответ Lockheed предложила «улучшенную систему управления полетом» (ICS) для уменьшения колебаний ротора, а также шаги по устранению избыточного веса и решению других незначительных проблем в серийных вертолетах. [31] Армия посчитала, что решения Lockheed по проблемам уведомления о необходимости устранения неполадок задержат программу и увеличат расходы. [1] Ссылаясь на неспособность Lockheed уложиться в сроки производства, армия расторгла контракт на производство AH-56 19 мая 1969 года, [32] но сохранила контракт на разработку в надежде, что проблемы будут решены. [31]
В сентябре 1969 года прототип Cheyenne № 10 (серийный номер 66-8835) прошел испытания в аэродинамической трубе в исследовательском центре NASA Ames для исследования проблем с полу-P-подскоком и сопротивлением. Инженеры не осознавали, что фиксированные крепления, используемые для фиксации самолета в аэродинамической трубе, не позволят вертолету двигаться относительно ротора, как это было в полете. В результате не было естественного демпфирования тангажа ротора. Отсутствие сенсорной обратной связи с вертолетом усугубляло ситуацию. Во время высокоскоростных испытаний для воспроизведения вибрации полу-P-подскока колебания ротора быстро вышли из-под контроля и ударили по хвостовой балке, что привело к разрушительному разрушению вертолета. [33]
Lockheed работал над модификацией конструкции AH-56 для решения проблем с вибрацией и другими проблемами. [nb 4] В качестве меры предосторожности Cheyenne № 9 (серийный номер 66-8834) был оснащен катапультируемым креслом для пилота после мартовской аварии. Катапультируемое кресло для стрельбы вниз было установлено на переднем сиденье вместо места стрелка. Этот прототип будет использоваться для всех оставшихся полетов с расширением зоны действия. [30] Прототип № 9 также получил модернизированную трансмиссию и привод, а также откидной задний фонарь вместо оригинального сдвижного фонаря около 1970 года. Новая трансмиссия позволила увеличить мощность турбовального двигателя T64-GE-16 с пониженных 3435 до 3925 л.с. (с 2561 до 2927 кВт). Новый фонарь устранил вибрации фонаря. [34]
Прототип Cheyenne № 6 (серийный номер 66-8831) начал проводить испытания оружия на испытательном полигоне Юма , штат Аризона, продемонстрировав способность стрелка и пилота точно стрелять по отдельным целям с каждой стороны вертолета. К концу 1970 года армия финансировала работу над системами наведения ракет TOW и ночного прицеливания. [35] Прототипы № 6 и № 9 также испытывались и оценивались на испытательном полигоне Юма с 30 января по 23 декабря 1971 года, чтобы определить, достаточны ли системы устойчивости и управления. Были выявлены недостатки в боковой курсовой устойчивости, неуправляемом движении во время маневрирования, высокой вибрации и плохом курсовом управлении во время бокового полета. [34]
После испытаний в Юме прототип № 9 получил улучшенный двигатель T64-GE-716 мощностью 4275 л. с. (3188 кВт) и запланированную серийную версию системы ICS. С этими усовершенствованиями вертолет превзошел свои эксплуатационные требования. Однако при определенных условиях устойчивость и управляемость не полностью удовлетворяли летчиков-испытателей. [34] Lockheed изучала способы предотвращения нестабильной обратной связи от гироскопа. Решением было переместить гироскоп с верхней части головки ротора под трансмиссию с помощью гибких соединений с ротором. Органы управления пилота были подключены к гидравлическим серводвигателям, затем через пружины соединены с гироскопом. Эта система предотвращала передачу сил вибрации ротора обратно в органы управления полетом. Она называлась «усовершенствованной механической системой управления» (AMCS) и была установлена на Cheyenne № 7 в 1972 году для улучшения управляемости и устойчивости ротора. [36]
В 1971 году усилились политические трения между армией и ВВС по поводу миссии непосредственной авиационной поддержки (CAS). [37] ВВС утверждали, что Cheyenne нарушит миссию CAS ВВС по поддержке армии, которая была санкционирована Соглашением Ки-Уэста 1948 года. [38] Министерство обороны (DOD) провело исследование, которое пришло к выводу, что программа ВВС AX , Harrier Корпуса морской пехоты и Cheyenne существенно различались и не представляли собой дублирования возможностей. [4] 22 октября 1971 года подкомитет Сената по вооруженным силам по тактической авиации провел слушания для оценки миссии CAS и ожидаемых программ. Наиболее разрушительные показания для программы армии были получены от командующего тактического авиационного командования ВВС генерала Уильяма У. Момьера , который привел статистику потерь вертолетов в ходе операции Lam Son 719. [ 39]
В январе 1972 года армия созвала специальную целевую группу под руководством генерала Маркса для переоценки требований к ударному вертолету. Целью совета Маркса была разработка «обновленного и защищаемого» документа о материальных потребностях. [4] Целевая группа провела летные оценки AH-56, а также двух промышленных альтернатив для сравнения: Bell 309 King Cobra и Sikorsky S-67 Blackhawk . Анализ трех вертолетов показал, что вертолеты Bell и Sikorsky не могли удовлетворить требованиям армии. [4] [8] [40]
Армия также провела демонстрацию оружия для Комитета Сената по вооруженным силам в начале 1972 года, чтобы продемонстрировать огневую мощь Cheyenne и заручиться поддержкой разработки ударного вертолета. Первая ракета TOW, которая была выпущена на демонстрации, не сработала и угодила в землю. Вторая ракета была выпущена и поразила цель. Ранее 130 ракет TOW были выпущены без сбоев, но сбой первой ракеты теперь был связан с восприятием самолета. [41] В апреле 1972 года Сенат опубликовал свой отчет по CAS. В отчете рекомендовалось финансировать программу ВВС AX, которая станет A-10 Thunderbolt II , и ограничить закупку Harrier для Корпуса морской пехоты. В отчете Cheyenne никогда не упоминались по имени и предлагалась только умеренная рекомендация для армии продолжать закупку ударных вертолетов, пока их выживаемость может быть улучшена. [39]
Программа Cheyenne была отменена министром армии 9 августа 1972 года. [4] [42] Большие размеры вертолета и недостаточная ночные/всепогодные возможности были причинами, заявленными армией для отмены. Аналоговые и механические системы вооружения Cheyenne устарели, поскольку разрабатывались новые цифровые системы, которые были более точными, быстрыми и легкими. Стоимость единицы Cheyenne возросла и, вероятно, увеличится еще больше, если будет включена новая авионика. [42] [nb 5]
17 августа 1972 года армия инициировала программу Advanced Attack Helicopter (AAH). [43] AAH искала ударный вертолет, основанный на боевом опыте во Вьетнаме, с меньшей максимальной скоростью 145 узлов (167 миль в час; 269 км/ч) и двумя двигателями для повышения выживаемости. Lockheed предложила CL-1700, модифицированную версию Cheyenne с двумя двигателями и без толкающего винта, но без успеха. [44] Программа AAH привела к созданию AH-64 Apache , который поступил на вооружение в середине 1980-х годов.
После отмены армия провела оценку седьмого Cheyenne, оборудованного системой управления полетом AMCS. Испытания показали, что AMCS устранила большинство оставшихся проблем управления, улучшила устойчивость, улучшила управляемость и снизила нагрузку на пилота. С AMCS Cheyenne достиг скорости 215 узлов (247 миль в час; 398 км/ч) в горизонтальном полете и в пикировании достигла 245 узлов (282 миль в час; 454 км/ч); он также продемонстрировал улучшенную маневренность на высоких скоростях. Прототип № 7 был последним Cheyenne, который летал. [44] Lockheed рассчитывала, что Cheyenne закрепится на рынке вертолетов с его технологией жесткого ротора, но амбициозный проект не увенчался успехом. Фирма не занялась разработкой другого вертолета. [45] [46]
Lockheed разработала три гражданских пассажирских варианта компоновки Cheyenne: CL-1026 , CL-1060 и CL-1090 . Последние две цифры представляли количество пассажирских мест для каждой конструкции. 1026 должен был вместить 30-35 пассажиров, 1060 — шестьдесят пассажиров, а 1090 — девяносто. Эти варианты не продвинулись дальше начальной стадии проектирования. [47] [48]
Данные из справочника Jane's All the World's Aircraft, 1969–70 гг. [50]
Общая характеристика
Производительность
Вооружение
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
9 Спортивного кодекса [Международной авиационной федерации] для винтокрылых аппаратов... гласит, что вертолет — это «винтокрылый аппарат, который в полете получает практически всю свою подъемную силу от системы несущих винтов с силовым приводом, ось (оси) которой (которых) фиксирована (фиксированы) и практически перпендикулярна продольной оси винтокрылого аппарата».
