Inside Karem's Optimum-Speed Tilt Rotor for JMR

Posted by Graham Warwick on Oct 03, 2013

TR36TD

למכרז הגדול לפיתוח וייצור הליקופטר תובלה חדש שנקרא JMR הצטרפה החברה של אייב כרם עם ההליקופטר שלהם שנקרא TR36TD. כזכור אייב היה בין המתכננים של ההליקופטר A160 Hummingbird והכטבמ Predator.

אחד היתרונות הגדולים של הפיתוח של אייב כרם הוא שהמהירות של ההליקופטר שלו אמורה להגיע ל-360 קשר לעומת כ-230-280 לשאר המתחרים. החברות יציגו באמצע שנה הבאה את הדגמים שלהם ו-2 מהם יבחרו להציג עד 2017 את ההליקופטר שלהם לבחינה וניסויי טיסה.


TR75 Joint Heavy Lift (Concept: Karem Aircraft)

על ההבדלים בין ההליקופטר של אייב כרם ושאר המתחרים נכתב:

Those of you familiar with Abe Karem, the inventor of Predator and A160 Hummingbird fame, will recognize his approach to aerodynamic and structural design. The TR36TD has a long-span, high aspect-ratio wing and small tail for low drag in aeroplane mode. The outer section of the wing is attached to and tilts with the nacelle to reduce down wash from the large wing in the hover

Not so obvious from the illustration, but at the heart of the OSTR concept is the variable-speed rotor design. The light and very stiff rotor blades are rigidly attached to the hub, which in turn is rigidly attached to the mast - there are no hinges and gimbals as in other tiltrotor designs. The blades are controlled individually and electronically - there is no swash plate or pitch links.

This design ensures simplicity, reduces weight and provides high control power (hence the small tail). But the rigid blades put very high loads into the hingeless hub, which is large, and from the hub into the nacelle, which is attached to the wing by a large component called the spinnion, which allows the nacelle to pivot while carrying loads from the nacelle and outer wing into the inner wing and fuselage.

On the V-22 the tilting nacelles are at the tips of the wing and wing span is limited to avoid an aero elastic instability called whirl flutter, induced by oscillation of the nacelles. Karem's patents say the light, stiff rotors of the OSTR substantially delay whirl flutter, and allow longer, more slender inboard wing for lower drag. The TR36TD has 36ft-diameter rotors.

לכל המאמר:

http://www.aviationweek.com/Blogs.a...d0-436b58aed813

שאלה של עכבר יבשה: מה מותר הפיתוח הזה מהאוספריי? הם נראים לי כמעט תאומים חוץ מצורת הזנב.

"עם שאינו מכבד את עברו גם ההווה שלו דל - ועתידו לוט בערפל". (יגאל אלון)

1. סדר גודל הרבה יותר גדול של הכלי, וכן ביצועים מתוכננים משופרים בתחום המהירות וכושל התמרון הן בטיסה שיגרתית והן בעת המראה ונחיתה.
2. אווירודינמיקה שונה של הכנפיים. כאן בתי המנוע אינם בקצה הכנף אלא באמצעיתה, והחלק החיצוני של הכנף סובב יחד עם בית המנוע בעוד החלק הפנימי אינו מסתובב.
3. טכנולוגיה שונה של המדחפים הן במבנה, הן בתפקוד ושליטה, והן בחומרי הבניין.
4. בעוד שהטכנולוגיות של ה- V-22 הן טכנולוגיות מוכחות, שכבר עברו מחלותילדות מרובות ועקומת למידה ממושכת ודי כואבת, כאו יש לנו עסק עם מספר טכנולוגיות שעדיין לא הוכחו, לא נבנו, וסה"כ מהוות סיכון די משמעותי. אישית - יש לי גם אי אלה השגות באשר למתכנן, מוכשר ככל שיהיה, שעיקר ניסיונו במסל"ט זעיר ומל"ט - אשר מתיימר להיכנס לתחום שבו אין לו שום ניסיון מוכח.

תודה על התשובה.
1. איפה בעצם עובר הקו בין מסוק תובלה למטוס תובלה מבחינת הגודל? זה פקטור, או ברגע שהוא יכול לנחות אנכית גודלו כבר לא משנה?
2. אני רואה עכשיו את ההבדל בכנפיים שציינת.
4. בתור מי שעובד במו"פ (אמנם פארמצבטיקה אבל בכל זאת) נוכחתי לדעת, וודאי זה לא חדש גם לך, שרעיונות חדשים תמיד תורמים במשהו, בין אם בעשה ובין אם בלא תעשה או כשלב ביניים לרעיון מפותח ומגובש יותר לשנים הבאות- גם אם הוא לא מגיע לגמר במכרז.

"עם שאינו מכבד את עברו גם ההווה שלו דל - ועתידו לוט בערפל". (יגאל אלון)

ציטוט:

במקור נכתב על ידי skydiver תודה על התשובה. 1. איפה בעצם עובר הקו בין מסוק תובלה למטוס תובלה מבחינת הגודל? זה פקטור, או ברגע שהוא יכול לנחות אנכית גודלו כבר לא משנה? אני לא חושב שישנו קו מפריד מבחינת הגודל. ישנם מטוסי תובלה קלים, שיכולים בתורם להיכנס ולהוות מטען במסוקי תובלה כבדים. כאן אנחנו לא דנים בכך, אלא בכלי שמטשטש את ההבדלים בין מסוק ומטוס, ומנסה להפיק את הטוב ביותר משניהם. נסיונות בכיוון זה הולכים אחורה אל שנות החמישים של המאה שעברה. הטכנולוגיה התחילה להבשיל בשנות השבעים, ב- XV-15, אביו הרוחני של ה- V-22, ועוד כמה פיתוחים המחפשים פלח בשוק האזרחי. לעניות דעתי עדיין צריך להתגבר על כמה בעיות טכנולוגיות לפני שמערכות הרישוי האזרחיות תקבלנה כלים כאלה כבטוחים לקהל הרחב. מטבע הדברים - כלים צבאיים לא צריכים לעמוד במבחנים כאלה תמיד. אחת הבעיות הרציניות של כלי היברידי שכזה, הוא שהוא רגיש ביותר לכשל של מנוע/תמסורת/מערכת בקרת טיסה, ושלא כמו מטוס רגיל - אינו יכול לנחות אפקית אלא אם שני המנועים פועלים + מסונכרנים + נשלטים לחלוטין, אחרת הכשל הוא קטסטרופאלי. אין מערכות ייצוב פסיביות ואין אפשרות לכאלה. אם נשוב לעניין הגודל - בצורה שכלי טייס כאלה בנויים כעת - ישנה מגבלה עליונה לגדלם, היות ומעבר לגודל מסויים יש צורך בהנעה רב מנועית (מעל 2), ישנה הגבלה על גודל הרוטורים (ז.א. שיהיה צורך ביותר משניים, כולל הבעייתיות של גיבוי הדדי ע"י מערכת תמסורת משותפת ומערכת בקרה חסינת כשלים). בקיצור - ככלי להובלת סער צבאית בסדר גודל של יסעור - כן, בסדר גודל של הרקולס - אולי, יותר מזה - אני בספק. 2. אני רואה עכשיו את ההבדל בכנפיים שציינת. 4. בתור מי שעובד במו"פ (אמנם פארמצבטיקה אבל בכל זאת) נוכחתי לדעת, וודאי זה לא חדש גם לך, שרעיונות חדשים תמיד תורמים במשהו, בין אם בעשה ובין אם בלא תעשה או כשלב ביניים לרעיון מפותח ומגובש יותר לשנים הבאות- גם אם הוא לא מגיע לגמר במכרז. המממ... יש לך אולי רעיון לאנזים שמפרק צלולוז או ליגנין לגלוקוז (או אפילו לאוליגוסכרידים) שפועל בטמפרטורת החדר והוא זול, זמין, מהיר ומצוי?

ציטוט:

אני לא חושב שישנו קו מפריד מבחינת הגודל. ישנם מטוסי תובלה קלים, שיכולים בתורם להיכנס ולהוות מטען במסוקי תובלה כבדים. כאן אנחנו לא דנים בכך, אלא בכלי שמטשטש את ההבדלים בין מסוק ומטוס, ומנסה להפיק את הטוב ביותר משניהם. נסיונות בכיוון זה הולכים אחורה אל שנות החמישים של המאה שעברה. הטכנולוגיה התחילה להבשיל בשנות השבעים, ב- XV-15, אביו הרוחני של ה- V-22, ועוד כמה פיתוחים המחפשים פלח בשוק האזרחי. לעניות דעתי עדיין צריך להתגבר על כמה בעיות טכנולוגיות לפני שמערכות הרישוי האזרחיות תקבלנה כלים כאלה כבטוחים לקהל הרחב. מטבע הדברים - כלים צבאיים לא צריכים לעמוד במבחנים כאלה תמיד. אחת הבעיות הרציניות של כלי היברידי שכזה, הוא שהוא רגיש ביותר לכשל של מנוע/תמסורת/מערכת בקרת טיסה, ושלא כמו מטוס רגיל - אינו יכול לנחות אפקית אלא אם שני המנועים פועלים + מסונכרנים + נשלטים לחלוטין, אחרת הכשל הוא קטסטרופאלי. אין מערכות ייצוב פסיביות ואין אפשרות לכאלה. אם נשוב לעניין הגודל - בצורה שכלי טייס כאלה בנויים כעת - ישנה מגבלה עליונה לגדלם, היות ומעבר לגודל מסויים יש צורך בהנעה רב מנועית (מעל 2), ישנה הגבלה על גודל הרוטורים (ז.א. שיהיה צורך ביותר משניים, כולל הבעייתיות של גיבוי הדדי ע"י מערכת תמסורת משותפת ומערכת בקרה חסינת כשלים). בקיצור - ככלי להובלת סער צבאית בסדר גודל של יסעור - כן, בסדר גודל של הרקולס - אולי, יותר מזה - אני בספק.

העולם די ירד מהרעיון של מסוקי תובלה סופר-גדולים, ולראיה מאז Mi-26 הרוסי לא ראינו התפתחות בתחום מבחינת הגודל (CH-53K לא ממש נחשב). גם מטוסי תובלה טקטיים קלים בסגנון C-27, מאחר ולרוב מעדיפים לפצל מטענים גדולים למטוסים וקטנים למסוקים. נראה ש-JMR אמור לסגור את הפער בין השניים, עם נטיה לכיוון הצד ה"מסוקי" מבחינת מעטפת הטיסה ובדגש על פרופילי המראה ונחיתה - אני לא רואה דרישה למסוק שכזה בסדר גודל של הרקולס יוצאת מתישהוא בעתיד הנראה לעין.

גם כשלא היה הרבה, היה לנו הכל

אתה מוסיף כאן את המימד של דרישה תפעולית, בעוד שאני עסקתי בהיתכנות טכנולוגית. באשכול אחר, לאחרונה, עלתה שאלה ספציפית באשר לנחיצותו של C-27 לחיל האוויר הישראלי, כמשלים לקרנף, בהינתן האפשרות לרכישתו בזול. נראה לי שבדבריך יש משום תשובה לאותה השאלה.
אגב - תהליך פיתוחו וביטולו של XC-142A יכולים להוות דוגמה טובה לנ"ל.

ומאידך יש את הדוגמאות העדכניות יותר, של ה- M400 וה- C17, שפותחו בעיקר בגלל יכולת ההנ"ק/פעולה ממנחתים שלהם.
אני רואה יתרון מבצעי גדול ביכולת הנ"ק כבדה; זה מאפשר הנחתת כוחות ולוגיסטיקה קרוב לקוים, וכמובן מעבר להם. כלי הנ"ק כבד יכול להנחית גדוד משוריין בכל שטח פתוח, לא רק באחד מכמה מנחתים ידועים מראש.
צבא ארה"ב תכנן לפני כמה שנים להשקיע כ-300 מיליארד דולר ב- FCS, שהיתרון העיקרי שלהם על הכוח הקיים היה אמור להיות הניידות האסטרטגית. בהשואה לכך, נראה לי הגיוני להשקיע כמה עשרות מילארדים בהחלפת CH47 של צבא היבשה ו- C130 של חהא"א בכלי הנ"ק כבד.

ציטוט:

במקור נכתב על ידי קרן-אור אני רואה יתרון מבצעי גדול ביכולת הנ"ק כבדה; זה מאפשר הנחתת כוחות ולוגיסטיקה קרוב לקוים, וכמובן מעבר להם. כלי הנ"ק כבד יכול להנחית גדוד משוריין בכל שטח פתוח, לא רק באחד מכמה מנחתים ידועים מראש.

זה מחייב חלוקה בין כלי הטייס, כלי הנ"ק לצרכיים טקטיים, ומטוס לתובלה אסטרטגית כגון ה-C-17, וה-C-5.

מתכנני ה-JMR רוצים לראות 4 סוגים של מסוקים:
1. מסוק קל לסיור שיחליף את ה-OH-58
2. מסוק בינוני שיחליף את ה-UH-60 Black Hawk ואת ה-AH-64 Apache.
3. מסוק כבד שיחליף את ה-CH-47 Chinook.
4. מסוק אולטרא כבד שיהיה עם ביצועים דומים ל-C-130 Hercules.

כרגע מדובר בעיקר על 2 המסוקים הראשונים, אם כי אייב כרם כבר הראה את המסוק שלו למשקל כבד. מעניין לראות איך המכרז יתגלגל ואיזה 2 חברות יעברו לשלב השני.
יתכן שיהיה צורך בשני סוגי מסוקים שונים אחד למשקל קל ובינוני והשני למשקל כבד.

האם מסוקים של תובלה כבדים יוכלו להחליף את המטוסים הכבדים של התובלה בחלק משדות הקרב בעתיד וכיצד צה"ל יוכל להעזר בהם בשדות הקרב שלו?

will you marry me nesli barda? Operating system: Linux The day Microsoft & apple makes a product that does not suck will be the day they start making vacuum cleaners. say no to Apple&Facebook&MS&Samsung IL&Nokia&Hot&Yes,but say yes to Google

אם אתה מתכוון למסוקים הקלאסיים - התשובה היא לא. כפי שכבר כתב סירפד לעיל - המסוקים הכבדים מאד, שהיו באופנה לזמן קצר בסוף המאה שעברה - אינם בשימוש כעת. נשארנו עם מסוקים כבדים בסדר גודל של ה- CH-53. בעוד שאלה מסוגלים להנחית כוח מתאים באופן אנכי, הם מוגבלים באופן יחסי בכושר הנשיאה, מוגבלים במהירותם ובגובה הטיסה המירבי, מוגבלים בטווח (אם כי חלקם יכולים לתדלק באוויר, אולם לשם כך צריך מטוסי תדלוק לא סילוניים היכולים לטוס במהירות של המסוק...), מוגבלים ע"י תנאי מזג אוויר (בעיקר חום ורוחות עזות), והרבה יותר פגיעים לאש מן הקרקע. לעומת זאת, מטוס תובלה צבאי, החל מהקטנים נוסח C-27, עבור דרך הבינוניים כגון C-130, וכלה בכבדים כמו C-17, יכול לנחות ולהמריא משדות קצרים ובלתי מוכשרים, ולהנחית על הקרקע כוחות נכבדים, או להצניח כוחות או להשליך מטענים כבדים בגובה נמוך. כושר הנשיאה, הטווח והמהירות עולים לעין ערוך על אלה של המסוקים.

מאידך - אם אתה מדבר על כלים הבנויים להמראה ונחיתה אנכיים וטיסה דמוית מטוס (V-22 למשל) - אלה משלבים בין שני העולמות, אולם את מגבלותיהם הרבות תוכל לראות לעיל. אני חוזר - קשה לי לראות כלי כזה, בגודל של יותר מיסעור קורם גידים וטס טיסה מבצעית. אני כן חושב שלכלי טייס כאלה יש עתיד גדול בתחום ההובלה הקלה עד בינונית, חיפוש, הצלה וחילוץ, סיור ימי ולוחמה ימית, וכמחליפי מסוקי הקרב הקיימים.

אני לא יודע מה אתה מגדיר ככבד, אבל אני מדבר על v-22 (אם השם נכון) ואחרים שדומים לו בעיצוב ולא היה חשוב לי הגודל של הכלי.
לא נתתי יחס לגודל של הכלי בשאלה שלי וזאת טעות אפשר להבין מהתשובה שלך.

will you marry me nesli barda? Operating system: Linux The day Microsoft & apple makes a product that does not suck will be the day they start making vacuum cleaners. say no to Apple&Facebook&MS&Samsung IL&Nokia&Hot&Yes,but say yes to Google

בכל אופן - נתון אחד להשוואה:

כושר הנשיאה של V-22 הוא 20000 פאונד.
כושר הנשיאה של CH-53K הוא 35000 פאונד.

האחד לא יחליף את השני. במידה ויהיה בעתיד כלי דומה לאוספרי אך גדול ממנו בהרבה, ייתכן ואפשר יהיה לדבר עליו כעל מחליפו של המסוק המקביל לו במונחים של כושר נשיאה. זה לא נראה באופק, לא מבחינה טכנולוגית ולא מבחינה כספית.

האם זה עונה לך?

US Army's JMR Program Kicks Off; Two Contracts Awarded

Aug. 12, 2014 - 05:50PM | By PAUL McLEARY

WASHINGTON — Less than two weeks after announcing that it was pushing back the initial selection of the technology demonstrator phase of the Joint Multi-Role (JMR) helicopter program and working to forge a closer relationship with industry, the US Army awarded two development contracts for the effort on Tuesday

SB-1 Defiant



V-280

The winning bidders were the team of Sikorsky and Boeing with their SB-1 Defiant medium-lift helicopter, and Textron’s Bell Helicopter, which submitted its V-280 Valor tiltrotor design to the Army

In October, the Army provided initial funding to those two teams as well as competitors AVX Aircraft and Karem Aircraft to develop prototypes

While AVX and Karem didn’t make the cut, Army officials have said they expect to harvest technologies from all four teams in their effort to replace the Black Hawk and Apache helicopters by the mid-2030s

An industry meeting with all four bidders is slated for early September

The Sikorsky-Boeing team submitted a proposal based on Sikorsky’s X2TM coaxial design that features counter-rotating rigid main rotor blades for vertical and forward flight

Shelley Lavender, president of Boeing Military Aircraft, said in a statement that “as the original equipment manufacturers for both the Black Hawk and Apache helicopters,” the team brings “tremendous technological breadth and depth to the customer. I believe our technical capabilities and experience in development and flights testing of complex rotorcraft systems were a key factor in the customer’s decision”

The JMR Technology Demonstration program is only the initial salvo in what will eventually become the Pentagon’s Future Vertical Lift (FVL) program

The Army plans to award a contract for the FVL program in 2019, and is looking toward an operational capability by the mid-2030s

Email: pmcleary@defensenews.com.

http://www.defensenews.com/article/...ntracts-Awarded

קישור לכל הנושא של המסוקים העתידיים:

http://en.wikipedia.org/wiki/Future_Vertical_Lift

מסתבר שאנחנו דנים כאן בחדשות בעתיקות!

תשומת ליבכם לתאריך על הפרסום הבא:




ומספר איורים מן המאמר המקורי:

אתר החברה שכבר לא התעדכן הרבה זמן:
http://www.karemaircraft.com/

סרטון על הרעיון מ 2011:


לצפייה במקור באתר YouTube, לחצו כאן.

כתבות בנושא:

http://www.nationaldefensemagazine....tProgr am.aspx

http://aviationweek.com/defense/kar...d-tiltrotor-jmr

http://aviationweek.com/blog/inside...-tilt-rotor-jmr

http://aviationweek.com/awindefense...edium-tiltrotor

https://www.flightglobal.com/news/a...for-fvl-424842/

לאט לאט אבל מתקדמים