A jövő katonai helikopterei: a harctér királynői

A helikopter viszonylag új találmány, de rövid idő alatt szép karriert futott be, sikerességének egyik bizonyítéka, hogy a világ szinte összes hadserege rendelkezik vele. Azon képessége, hogy helyből fel és le tud szállni, vagyis nincs szüksége kifutópályára, pótolhatatlan eszközzé tette, de ez vajon a jövőben is így marad?

Hogyan működik a helikopter?

Elkerülhetetlen, hogy a helikopter alapvető működését egy picit áttekintsük a téma elején, de igyekszem rövidre fogni, és csak a katonai helikoptereknél előforduló megoldásokra koncentrálni.

A helikopter elsőre egy igen egyszerű eszköznek tűnik: kell egy (vagy több) függőleges irányú légcsavar (a helikoptereknél a rotor vagy forgószárny elnevezés használatos), amely szépen felemeli a járművet. Ezt az emelőerőt kifejtő rotort (vagy rotorokat) hívjuk főrotornak, feladata a helikopter számára szükséges felhajtóerő termelése, vagyis ez tartja a levegőben az egész gépet. A probléma ott kezdődik, hogy a főrotor meghajtása forgatónyomatékot hoz létre, ami a függőleges tengely körüli forgásra készteti a helikoptert. Ennek megakadályozására a legkényesebb kérdés, amelyre számtalan megoldás született már. A főrotor feladata továbbá a legtöbb esetben helikopter hosszanti (előre vagy hátra) és keresztirányú (oldalra való) mozgásának megoldása, amit vagy úgy érnek el, hogy az egész forgószárnyat megdöntik az adott irányba, vagy az éppen adott oldalon lévő rotorlapátok állásszögét növelik meg az úgynevezett ciklikus vezérléssel.


A gép felemeléséhez szükséges erőt a főrotor adja

Az előrehaladáshoz a főrotort megdöntik előre

A forgatónyomaték (Torque) a forgásiránnyal (Rotation) ellentétes irányba forgatná a helikoptert, ezért azt valahogy ki kell egyenlíteni
A legkézenfekvőbb megoldás a forgatónyomaték problémájára, ha két ellentétesen forgó főrotort szerelnek a gépre, melyek forgatónyomatéka kiegyenlíti egymást. A két rotor kerülhet egymás mellé, egy-egy szárnytartó végére, de ez ritka megoldás, vagy egymás mögé, egy dobozszerű testre - például a CH-47 Chinook esetén. Ez utóbbi ideális megoldás egy nehéz teherszállító helikopter esetén, ott, ahol nincs szükség nagy manőverezőképességre.


A tandemrotoros CH-47
Ha a két ellentétesen forgó rotort egymás fölött helyezik el, akkor beszélünk koaxiális elrendezésről. Itt a gép farkán lévő kormányfelületek segítenek a kormányzásban. Ezt a meglehetősen bonyolult megoldást jelenleg csak egyetlen gyártó, az orosz Kamov használja, de ők már évtizedek óta, és rengeteg tapasztalatot szereztek vele kapcsolatban. A hősidőkben, a két világháború között több kísérleti helikopter esetén is ezt a megoldást használták (például Asbóth Oszkár is), de akkoriban a jó irányíthatóságot még nem sikerült megoldani.


Ka-50 koaxiális rotorral. Látható, hogy a két rotor egymás fölött foglal helyet
A legáltalánosabb megoldás azonban továbbra is az Oroszországban született, majd az USA-ba emigrált Igor Sikorsky által 1939-ben bemutatott, azóta "hagyományos" helikopter-elrendezésként aposztrofált farokrotor használata, ami kiegyenlíti a főrotor forgatónyomatékát, és a farokrotor lapátjainak állásszögét állítva egyben képes a függőleges tengelye körül forgás irányítására is. Az amerikai védelmi minisztérium nagy figyelmet szentelt az új találmánynak, és Sikorsky sikeres kísérleti gépei után végül több mint 100db R-4B helikoptert rendeltek a különféle amerikai fegyveres erőknek.


Az első rendszerbe állított katonai helikopter, az R-4
A helikopter képességei még mindig páratlanok: képes bármely irányba repülni, akár hátrafelé is, de akár egy adott pozíció felett is egyhelyben lebeghet, és szinte bárhol leszállhat, ahol van egy kis egyenes és tiszta terep. A helikopterek hasznos képessége az autorotáció is: aa a főrotort egy tengelykapcsoló segítségével leválasztják a meghajtásról, a süllyedő helikopter rotorlapátjait a légáram megforgatja, így felhajtóerőt termel, csökkenti a süllyedés sebességét, így (ideális körülmények esetén) ha például a hajtómű működésképtelenné válik akár sérülés nélkül is leszállhat a helikopter.