Bell 505: рейнджеры всегда возвращаются

Создателем одного из первых коммерчески успешных вертолетов Bell 47 был Артур Мидлтон Янг — талантливый молодой инженер, а по совместительству еще и философ. Сначала Янг изобрел и внедрил в конструкцию вертолета двухлопастный несущий винт с общим горизонтальным шарниром, а потом углубился в познание бытия и написал целую библиотеку, пытаясь понять, как это история все время ходит по кругу. И вот ведь парадокс: пока Янг все это писал, по кругу ходил изобретенный им несущий винт и каждое его возвращение вызывало к жизни новый вертолет. Когда в 2014 г. поднялся в небо первый легкий Bell 505 Jet Ranger X, романтики винтокрылых машин осознали, что несущий винт истории совершил полный оборот.

История успеха вертолетов Bell, приведшая в итоге к дебюту нашего героя, началась еще во время Второй мировой войны, когда молодой и амбициозный Артур Янг соблазнил руководство и акционеров компании Bell Aircraft заняться новыми летательными аппаратами — геликоптерами. Многие в те годы не без оснований считали, что чудаковатый энтузиаст подбил уважаемых людей на авантюру — в самом деле, кому нужны эти странные винтокрылые каракатицы, удел неудачников и сумасшедших русских эмигрантов? Даже компрометирует как-то.

Но Артур Янг знал то, чего не знали другие: прямо вот сейчас, в 1942 году, вертолетная авиация вступает в новый этап. Геликоптер — этот головоломно сложный и чудовищно наукоемкий летательный аппарат, два десятилетия мучивший своих создателей упорным нежеланием нормально летать, — в конечном итоге сдался под напором накопленных авиационной наукой теоретических познаний. Наконец-то можно было перейти от экспериментирования к созданию первых геликоптеров целевого назначения. И хотя немалая часть характеристик геликоптера находилась еще в "серой зоне", хотя ресурс машин до первого ремонта составлял 100–200 летных часов, это уже был не ярмарочный фокус, а уникальный по своим качествам товар, который можно было продавать за разумные деньги. А что как не чутье будущих барышей отличает истинного бизнесмена?

Успех творческого альянса Артура Янга и Bell Aircraft заключался в особенностях созданного конструктором несущего винта. Двухлопастный несущий винт с общим горизонтальным шарниром (партийная кличка "Коромысло") имеет свои специфические особенности. Он накладывает определенный отпечаток на поведение вертолета в небе и технику пилотирования, которой должен придерживаться пилот, чтобы дожить до рождения внуков. Но главное — он прост. Конечно, не так прост, как коромысло деревенской бабы, но во всяком случае намного проще винтов с разнесенными шарнирами. Намного более дешевая втулка несущего винта — это большой выигрыш в цене вертолета и стоимости владения, в ресурсах конструкции, в затратах времени и денег на обслуживание и ремонт.

Что, в сущности, предложил Артур Янг хозяевам Bell Aircraft? Второе после Сикорского место в тогдашнем мировом вертолетном рейтинге. И уже в 1946-м компания метко выстрелила в рынок своим Bell 47 — первым в мире сертифицированным гражданским вертолетом, лидером коммерческого рынка послевоенных десятилетий, героем десятков кинофильмов и одной из легенд мировой вертолетной авиации.

Может быть, с точки зрения конструкции Bell 47 и не был лучшим вертолетом мира, но он оказался тогда самым востребованным. Начало было положено.

Минули годы. На смену элегантным джаз-оркестрам пришли какие-то крикливые парни с гитарами и барабанами. По улицам американских городов слонялись босоногие джинсовые оборванцы с длинными волосами, неотличимые от таких же патлатых джинсовых оборванок. Мир вступал в иную эпоху, менялось буквально все. Большие перемены происходили и в вертолетной авиации: проверенные временем поршневые моторы быстро сдавали позиции турбовальным двигателям (ТВаД). Легкие и компактные ТВаД позволяли намного повышать весовую отдачу конструкции, они более удобно размещались в фюзеляже, освобождая дополнительные объемы под топливо, пассажиров или груз.

После шумного успеха газотурбинного вертолета UH-1 "Ирокез", второго шедевра Bell, двухлопастный янговский несущий винт которого уже хлопал над джунглями Вьетнама, в 1963 г. фирма представила военным новую разработку — легкий 4-местный газотурбинный вертолет-разведчик Ranger. И — вот те раз! — проиграла конкурс Hughes 500, показавшему на испытаниях более высокую маневренность.

Читайте также  Ростех передал первый вертолет Ансат для МЧС РФ

Впечатлившие военных характеристики "Хьюза" были достигнуты применением новаторского по конструкции бесшарнирного несущего винта, втулку которого изучали по всему миру как шедевр вертолетной инженерии. Но Bell не сдалась. Невероятный потенциал новинки, к счастью, не сумели вовремя оценить конкуренты, а ведь в одну точку сошлось тогда все:

  • отработанная конструкция усовершенствованного двухлопастного несущего винта, дающего описанные выше преимущества;
  • немалый опыт Bell в экспансии на гражданский рынок и знание его потребностей;
  • современные ТВаД малого класса, доведенные конструкторами до приемлемого уровня надежности и пригодные к установке на легкий коммерческий вертолет;
  • и наконец, самое главное: в США и остальном мире разразился вертолетный бум.

Разъевшийся на экономическом росте "золотого века Америки", считающий вертолет скорой заменой автомобилю рынок США был готов принять коммерческий газотурбинный вертолет. И если у кого-то был золотой шанс, то он был у Bell: быстро переработанная под гражданский рынок конструкция, привлекательная благодаря винту Янга цена, нивелирующая дороговизну газотурбинной силовой установки, — и вот он, красавец Bell 206A Jet Ranger, последний писк вертолетной моды!

Говорить об успехе Jet Ranger — все равно что описывать на словах Эйфелеву башню. Все десятилетие 1970-х мир летал на Jet Ranger, узнаваемый силуэт которого мелькал в печати, кино и на экранах телевизоров. Военные с извинениями приняли его обратно под индейским именем Kiowa. Даже нефтяной кризис не унял сумасшедшего триумфа, а лишь положил конец необоснованным иллюзиям и показал, что автомобиль, конечно, может подорожать до уровня вертолета, но вертолет до уровня автомобиля не подешевеет никогда. В 1980-х, когда на пятки Ranger наступали немцы и французы, уже примеривавшиеся объединиться в знаменитую впоследствии вертолетную ОПГ, Jet Ranger входил в тройку главных вертолетов Солнечной системы, деля пьедестал почета со своим родственником "Ирокезом" и советским Ми-8.

Артур Янг в те времена уже писал десятый философский трактат, а его изобретение — плод любви далеких юных лет — двухлопастный несущий винт с общим горизонтальным шарниром обеспечивал большой успех маленькому вертолету.

Минули годы. Рухнул подпиленный изнутри Советский Союз, а по улицам американских городов начинало уже ходить такое, от чего старые хиппи только морщились. Открывшиеся за упавшим железным занавесом рынки сбыта и источники дешевых ресурсов так обогатили всё и вся, что мировой рынок вертолетов стал похож на омлет из яиц Фаберже. Хлынувшие из-за океана европейские вертолеты быстро доказали, что носить винт Янга немодно, с этим коромыслом на загривке в приличные дома уже не пускают.

Bell 206 быстро переоделся в ультрамодный полужесткий 4-лопастный несущий винт, созданный для боевого Kiowa Warrior, а заодно переименовался в Bell 407, как бы отрекаясь от старого мира и отрясая прах его с полозков шасси. Немодный двухлопастный несущий винт отдали, словно надоевшего кота, в добрые руки. Это были руки Фрэнка Робинсона, строившего одноименные с собой вертолеты, которые поначалу сочли несерьезными и отсталыми.

Но счастье оказалось недолгим: пузырь мировой экономики сдулся. Со всей очевидностью обнаружилось, что на пепелище несостоявшегося второго вертолетного бума образовалось свободное пространство, которое быстро заполняли вертолеты Robinson — сперва поршневые R-22 и R-44, затем газотурбинные R-66. Удивительным образом повторялась картина прошлого: на рынке легких коммерческих вертолетов снова побеждало сочетание сообразных эпохе технологий и двухлопастного несущего винта с общим горизонтальным шарниром как залог и катализатор потребительского спроса. Где ты, Jet Ranger XXI века? Сменил фамилию на Робинсон — подумали все. И поторопились.

Присмотревшись к успехам конкурентов, в Bell Helicopter решили перехватить инициативу. В конце концов, где родина винта Янга? Кто дважды доказал миру, что проще — значит, лучше? Но теперь, в отличие от истории с Bell 47, рынок был уже перегрет, как плавильный котел, прыгать в который без разбора было бы опрометчиво. К тому же не следует забывать, что кроме внешних трудностей есть еще и естественные сложности на пути создания вертолета.

Зря думают, будто конструировать легкие вертолеты — дело такое же легкое. Ничего подобного, обывательские разговорчики! Вертолет всегда остается вертолетом — сложной и крайне наукоемкой машиной, всегда готовой подбросить своим создателям пару-тройку сюрпризов.

Конечно, уменьшая вертолет, мы можем уменьшить сечения деталей и размеры некоторых агрегатов, толщину обшивки, и т. д. Но мы не можем уменьшить человека, не можем изменить физические свойства воздуха — мы много чего не можем. Получается, что чем легче вертолет, тем точнее должны быть все расчеты. И тем выше цена конструкторской ошибки.

Читайте также  Интеллектуальные инвестиции в авиацию – тренд, который задает Emperor Marketing Support

Вот вам пример: огромный Ми-26 получился на две тонны тяжелее, чем предусматривалось в техзадании, и ничего — вполне преуспел. Но попробуйте перетяжелить на пару сотен килограммов вертолет, который сам весит тонну. Он будет возить себя. А набрать эти двести килограммов в конструкции вертолета, поверьте, гораздо легче, чем кажется. Но Bell Helicopter съела собаку на проектировании именно легких вертолетов.

В первом десятилетии нового века Bell Helicopter разрывалась между несколькими центрами притяжения. Одним из главных была программа доработки и модернизации конвертоплана V-22 Osprey. Здесь стоит заметить, что создать летательный аппарат — это только половина дела, а иногда и меньше. Главное — довести его потом до приемлемых характеристик, что в случае с Osprey стоило компании невероятных усилий. Аппарат получился ужасающе сложный, поистине король сюрпризов; боевая готовность поставленных машин и через десять лет после официального завершения программы разработки и испытаний оставляла желать лучшего.

Вторым центром притяжения была программа первого в мире коммерческого конвертоплана BA609, создаваемого совместно с итальянской Agusta. Конечно, никто не предполагал, что будет легко, но что будет так трудно, не догадывались даже в Bell Helicopter. А уж когда грянул кризис!.. В общем, гражданский конвертоплан отдали амбициозным итальянцам, а сами принялись за новый конвертоплан, будущий Valor. Военный заказ для конвертоплана всегда надежнее.

И вот в этом царстве тилтроторов решили нанести ответный удар сразу и Robinson, и Eurocopter. Ситуация для этого складывалась удачная: рынку был необходим 5-местный однодвигательный газотурбинный вертолет, новый Jet Ranger. Первые презентации будущего вертолета раскрыли его имя: Bell 505 Jet Ranger X — не в смысле "10", а в смысле "икс". Серийное производство началось в 2015 г., и начавшиеся реальные продажи подтвердили первоначальные прогнозы: Рейнджер вернулся. Bell Helicopter снова очень точно попала в свою рыночную нишу.

Мощный комплекс авионики GARMIN G1000 на вертолете Bell 505 позволяет значительно увеличить ситуационную осведомленность пилота :: Jet Transfer

Jet Ranger X спроектирован по современной методике, при которой одновременно задаются и учитываются все основные параметры, причем не только прочность, масса и летно-технические характеристики, но и стоимость жизненного цикла (сейчас все так делают — правда, дебет с кредитом сходится не у всех). Основой динамической системы стал несущий винт, заимствованный от Bell 206L Long Ranger — удлиненной 7-местной модификации 206-го. Этот винт увеличенного диаметра, с более широкими лопастями и усиленными деталями втулки, был к тому времени настолько доведен и усовершенствован, что лучшего не желал бы и сам Артур Янг, будь он жив. Одна из особенностей винта — свойственная ему высокая инерция, что очень важно в случае перехода в режим авторотации (безмоторного полета).

От того же Long Ranger позаимствовали рулевой винт и трансмиссию, а вот двигатель выбрали другой: Turbomeca Arrius 2R максимальной продолжительной мощностью 459 л. с. и взлетной до 505 л. с. (Для сравнения: главный вертолет американской полиции 1970–1980 годов Bell 206В-3 Jet Ranger III имел двигатель в 425 л. с.) Оснащенный двухканальной цифровой системой управления FADEC, двигатель благодаря этой системе демонстрирует не только экономичность, но также мощность и надежность: FADEC точно регулирует режим, позволяя избегать скачков мощности и забросов температуры, проходя буквально на волосок от них. И в то же время умная система экономит топливо, не давая двигателю жечь его без пользы. А еще FADEC автоматически вводит коррекцию мощности для поддержания скорости вращения несущего винта, когда это бывает необходимо.

Читайте также  Bristow Group и Era Group закрыли сделку по слиянию

В конструкции фюзеляжа широко применили современные углекомпозиты, чем выиграли в массе и прибавили долговечности, а заодно и подальше отстроились от резонансов, которые могли бы возникнуть у вертолета с такой длинной и относительно тонкой хвостовой балкой и невысокой скоростью вращения несущего винта. За счет перекомпоновки фюзеляжа получился во всех отношениях уникальный салон — самый просторный в своем классе, да к тому же еще и с ровным полом, и модулируемый. Задние сиденья и сиденье переднего пассажира можно очень быстро снять, и вертолет в мгновение станет грузовым: плоский пол с креплениями для швартовочных полуколец позволяет загрузить почти 200 кг при общей полезной нагрузке в 680 кг. Тот самый случай, когда добытого на охоте оленя можно погрузить в вертолет, а при наличии грузовой сетки перевозить на внешней подвеске — соответствующее дополнительное оборудование предусмотрено.

За счет перекомпоновки фюзеляжа вертолет Bell 505 получил самый просторный в своем классе пассажирский салон с ровным полом :: Jet Transfer

Ну и, конечно, впервые установленный в пятиместный вертолет такой мощный комплекс авионики — GARMIN G1000. Он позволяет значительно увеличить ситуационную осведомленность пилота, имеет функции регистрации всех параметров, диагностики, а на дисплеи в пилотской кабине выводятся такие опции, как синтетическое зрение, движущаяся карта и даже "маршрут в небе".

Как же отреагировал рынок? Появление 505-го сбило с курса сразу два вертолета: снялся с производства в канадском Мирабеле предельно уставший старина Bell 206L Long Ranger, позиции лидера сегмента покинул недавний фаворит Robinson R-66, которого вернувшийся на законное место Ranger положил на обе лопатки сочетанием цена/качество. Под маской "мистера "Икс" скрывается все тот же характер: сочетание надежности с относительной простотой и ценовой доступностью — фирменный почерк Bell Helicopter. Благодаря усовершенствованию технической части надежность эксплуатации Bell 505 Jet Ranger X в значительной мере возросла; к тому же благодаря унификации ряда узлов техническое обслуживание стало более простым, а следовательно, и дешевым. Эксперты не исключают, что 505-й может хорошо проявить себя в бизнес-авиации, поскольку он соответствует предъявляемым в этом случае критериям.

Серийное производство Jet Ranger X развернуто на новом производственном комплексе Bell Helicopter в аэропорту Лафайетт в Луизиане (США), причем сборку из комплектов можно быстро наладить на минимально оборудованных производственных площадках у заказчиков. В России 505-й под ключ стоит 1 608 227 USD, при этом в комплект поставки входят электромеханические резервные приборы, пост управления 2-го пилота, аварийный радиомаяк (требование Воздушного кодекса РФ), тормоз несущего винта и входной барьерный фильтр двигателя.

Итак, Ranger вернулся в сильно изменившийся мир. Как ни крути, а повернуться по-другому просто не могло: рынок легких коммерческих вертолетов, дважды спровоцированный на успех вертолетами Bell, именно в очередном таком вертолете — с несущим винтом Артура Янга — нашел очередное решение очередной проблемы развития.