Обычные вертолеты имеют встроенный предел скорости, налагаемый физическими ограничениями подъемных систем их верхних роторов. Но проект Airbus нашел способ преодолеть этот предел скорости, и он продемонстрировал это в ходе летных испытаний.
Ограничитель скорости, о котором здесь идет речь, называется отступающим срывом лопасти. Вы можете представить себе верхние лопасти вертолета как крылья — крылья, способные изменять свой шаг для создания большей или меньшей подъемной силы при вращении вокруг вала основного винта.
Проблема в следующем: если верхний ротор вращается против часовой стрелки, лопасти с левой стороны вертолета движутся назад, а лопасти с правой стороны движутся вперед. Таким образом, они создают одинаковую подъемную силу по всему пути при нулевой скорости полета, но как только вы движетесь относительно воздуха, лопасти с одной стороны движутся против ветра, увеличивая поток воздуха над лопастью и создавая большую подъемную силу, в то время как лопасти с другой стороны движутся назад по ветру, уменьшая поток воздуха и уменьшая подъемную силу.
Чем быстрее вы движетесь, тем более выраженной становится эта асимметрия, пока вы не достигнете точки, в которой вы больше не сможете выбраться из нее с помощью циклического управления, а если вы попытаетесь лететь еще быстрее, вертолет может войти в разрушительную серию гармонических колебаний или перевернуться и упасть.
Типичный гражданский вертолет, такой как Robinson R44, ограничен всего 241 км/ч, например, даже самый быстрый не может разогнаться больше, чем 370 км/ч. Официальный мировой рекорд Гиннесса по самой высокой скорости на вертолете, одобренный DAI, держится на отметке 400,87 км/ч с момента его установления в 1986 году на модифицированном Westland Lynx.
Airbus Racer превзошел свой целевой показатель крейсерской скорости горизонтального полета в 407 км/ч в ходе испытательного полета, достигнув максимальной заявленной скорости в 420 км/ч.
Этот вертолет использует только один верхний винт – но он все еще далек от того, что можно назвать обычным. Он не использует типичный хвостовой винт; вместо этого пара относительно тонких коробчатых крыльев выдвигается вбок из верхней части кабины, затем подгибается и возвращается, чтобы присоединиться к нижней части кабины. На концах этих крыльев установлены два больших толкающих винта.
В зависании эти винты могут уравновешивать крутящий момент от основного ротора, как это делает обычный хвостовой ротор. Но на скорости конфигурация коробчатого крыла обеспечивает все большую подъемную силу, пока Racer не сможет замедлить свой верхний ротор и эффективно полагаться в основном на подъемную силу крыла для высокоскоростного крейсерского полета, одновременно убирая шасси для уменьшения сопротивления.
Есть и другие преимущества, помимо скорости - Racer также получает значительные преимущества в эффективности, действуя как самолет. Вертолеты сжигают тонну топлива, постоянно поддерживая себя на мощности двигателя, и в результате Racer экономит примерно до 30% на расходах на топливо, включая крылатый круиз, позволяющий ему переключать один из своих двигателей мощностью более 2500 лошадиных сил в режим ожидания.
В Airbus утверждают, что замедление большого ротора также пойдет на пользу шумовому профилю вертолета, поскольку именно он является источником большей части шума вертолета на земле.
