วันพฤหัสบดีที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2562

เปิดตัวแบบแผนเฮลิคอปเตอร์โจมตีลาดตระเวน Bell 360 Invictus เสนอกองทัพบกสหรัฐฯ

ANALYSIS: Bell reveals 360 Invictus proposal for US Army contest

Bell has revealed that it is taking a more conventional route to its proposal for the US Army’s Future Armed Reconnaissance Aircraft (FARA) competition: a winged helicopter called the 360 Invictus.
https://www.flightglobal.com/news/articles/analysis-bell-reveals-360-invictus-proposal-for-us-461210/

ในการเผชิญหน้าผู้เข้าแข่งขันที่กำลังผลักดันความครอบคลุมในแง่ความซับซ้อนและแปลกใหม่ บริษัท Bell สหรัฐฯได้เปิดตัวแนวทางที่เป็นตามแบบมากขึ้นด้วยการเปิดตัวแบบแผนเฮลิคอปเตอร์ติดปีกที่เรียกว่า Bell 360 Invictus
สำหรับเสนอในการแข่งขันโครงการอากาศยานลาดตระเวนติดอาวุธอนาคต(FARA: Future Armed Reconnaissance Aircraft) ของกองทัพบกสหรัฐฯ(US Army)

ตามที่ปัจจุบันอยู่ในขั้นการออกแบบขั้นต้น เฮลิคอปเตอร์ Bell 360 Invictus มีกำหนดการที่จะทำการบินครั้งแรกในฤดูใบไม้ร่วงปี 2020 ถ้ากองทัพบกสหรัฐฯอนุมัติและให้เงินทุนแก่ Bell ในการสร้างเครื่องต้นแบบเครื่องแรก ผู้บริหารของบริษัทกล่าวกับ FlightGlobal เมื่อวันที่ 30 กันยายน 2019
Bell กำลังจะเข้าแข่งขันกับคู่แข่งอีก 4บริษัทคือ บริษัท  AVX Aircraft สหรัฐฯ, บริษัท Boeing สหรัฐฯ, บริษัท Karem Aircraft สหรัฐฯ และบริษัท Sikorsky สหรัฐฯ

กองทัพบกสหรัฐฯกำลังทำงานเพื่อสร้างกรอบระยะเวลาที่รวดเร็วกับแผนเพื่อการพัฒนา, บินทดสอบ และวางกำลังอากาศยานลาดตระเวนยุคหน้าของตนภายในปี 2028 เป็นที่คาดว่าจะมีการประกาศสัญญาแก่สองทีมเพื่อสร้างเครื่องต้นแบบในปี 2020 โดยจะมีการประกาศผู้ชนะอย่างรวดเร็วในปี 2023
อากาศยานลาดตระเวนติดอาวุธอนาคต FARA จะถูกนำมาทดแทนเฮลิคอปเตอร์ลาดตระเวนติดอาวุธ Bell OH-58D Kiowa Warrior ของกองทัพบกสหรัฐฯที่ถูกปลดประจำการลงแล้ว(https://aagth1.blogspot.com/2017/09/oh-58d-kiowa-warrior.html)

Bell 360 Invictus ได้ยืมระบบใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ใช้งานทั่วไปพลเรือนขนาดกลาง-ใหญ่ Bell 525 Relentless ที่ออกแบบให้สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ 19นาย และมุ่งเป้าไปที่การใช้งานในภาคอุตสาหกรรมน้ำมันและแก๊ซ
เฮลิคอปเตอร์ใช้งานทั่วไปสองเครื่องยนต์ Bell 525 Relentless ซึ่งมีใบพัดประธานวัสดุผสมแบบห้ากลีบแบบปรับมุมกระดกได้เต็มรูปแบบ(fully articulated rotor) กำลังอยู่ระหว่างการทดสอบเพื่อรับรองโดยสำนักงานบริหารการบินแห่งชาติสหรัฐฯ(FAA: Federal Aviation Administration)

ระบบใบพัดและโครงสร้างอากาศยานของ Bell 360 จะเล็กกว่า Bell 525 มาก อย่างไรก็ตาม ด้วยที่ Bell 360 มีเพียงสองที่นั่งเรียงกันสำหรับนักบินและพลยิง เฮลิคอปเตอร์โจมตีลาดตระเวนเครื่องยนต์เดี่ยวนี้จะมีใบพัดประธานเพียงสี่กลีบแม้ว่า Bell ปฏิเสธที่จะบอกว่าใบพัดทำจากวัสดุอะไรก็ตาม
การที่ ฮ.โจมตีลาตระเวน Bell 360 มีขนาดเล็กกว่าเป็นส่วนหนึ่งที่ถูกทำให้ตรงความต้องการของกองทัพสหรัฐฯที่กำหนดเส้นผ่าศูนย์กลางสูงสุดของเครื่องที่ 12.2m(40ft) คุณสมบัตินี้ทำให้ FARA มีความคล่องตัวในการบินดำเนินกลยุทธระหว่างอาคารในสนามรบในเขตเมือง

Bell ย้ำว่าระบบใบพัดของ Bell 525 ได้รับการทดสอบที่ความเร็วมากว่า 200knots แล้ว แม้จะมีการโฆษณาว่า ฮ.โจมตีลาดตระเวน Bell 360 Invictus ทำความเร็วได้มากกว่า 185knots โดยกองทัพบกสหรัฐฯต้องการให้ FARA ทำความเร็วเดินทางได้ที่อย่างน้อย 180knots
"แน่นอนด้วยรูปแบบการปรับแต่งของเรามันมีโอกาสที่จะเดินหน้าทำให้สมบูรณ์หรือปรับปรุง(ความเร็ว)ในเครื่องรุ่นต่อไปถ้าพวกเขาต้องการขีดความสามารถที่มากขึ้น" Frank Lazzara ผู้อำนวยการฝ่ายขายและยุทธศาสตร์แผนกระบบขึ้นลงทางดิ่งขั้นก้าวหน้าของ Bell กล่าว

"แต่เรากำลังพยายามที่จะทำให้มั่นใจว่าจุดมุ่งเน้นยังอยู่ที่ค่าใช้จ่ายที่เหมาะสมและความยั่งยืนในการดำรงความพร้อม ขีดความสามารถการกระพือปีกที่สูงกับการขับดันที่มีประสิทธิภาพมากที่ทำให้ไม่ต้องรับภาระในแรงยกน้ำหนักบรรทุก"
ปีกของเฮลิคอปเตอร์จะทำให้มีแรงยกเพิ่มขึ้นร้อยละ50 เมื่อทำการบินที่ความเร็ว 180knots ทำให้ใบพัดปรับมุมได้จะส่งกำลังที่มากขึ้นในการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า Lazzara กล่าวเสริม

โดยออกแบบให้มีรัศมีการรบที่ 135nmi(250km) และมีเวลาประจำสถานีรบมากกว่า 90นาที ฮ.Invictus สามารถที่จะบินลอยตัวเหนือผลกระทบปรากฏการณ์เบาะอากาศ(HOGE: Hover-Out-of-Ground-Effect) ที่ความสูง 4,000ft และอุณหภูมิ 95องศาฟาเรนไฮต์(35องศาเซลเซียส)
เพื่อให้เข้าถึงความเร็วสูง Bell ได้ออกแบบให้ ฮ.Invictus มีรูปทรงเพรียวด้วยห้องบรรทุกอาวุธภายในลำตัว, ใบพัดประธานแบบเก็บซ่อน, ฐานล้อลงจอดแบบพับเก็บในลำตัวได้ และใบพัดหางแบบหุ้มครอบซึ่งยังมีความลาดเอียง

"ใบพัดหางแบบลาดเอียงทำให้มีขีดความสามารถในการลอยตัวมากขึ้น" Lazzara เสริมว่าใบพัดหางแบบหุ้มครอบยังมีประสิทธิภาพมากว่าในการรักษาพลังจากใบพัดประธานและยังปลอดภัยกว่าสำหรับการปฏิบัติการบนพื้น
ฮ.ยังมีสิทธิบัตร "หน่วยพลังงานเสริม" ที่รอการอนุมัติซึ่ง Bell ปฏิเสธที่จะให้รายละเอียด "อากาศยานขั้นก้าวหน้าต้องการขีดความสามาถพลังงานเสริม ดังนั้นทีมพบหนทางที่จะนำพลังงานเสริมกับเครื่องที่สามารถแก้ปัญหาอย่างแท้จริงแก่กำลังแรงม้าหลักในการบินไปข้างหน้า" Lazzara กล่าว

ฮ.จะยังมีแพนหางแนวนอนที่ควบคุมโดยระบบควบคุมการบิน(FCS: Flight Control System)แบบ fly-by-wire "ในการบินไปข้างหน้า computer ควบคุมการบินจะปรับแต่งแพนหางแนวนอนอย่างคงที่ รักษาความสูงเครื่องที่ให้การปรับแต่งแรงต้านที่ดีที่สุด" Lazzara กล่าว
Bell กล่าวว่า FCS ควรจะลดภาระนักบินและให้แนวทางเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการบินอัตโนมัติภายหลัง ฮ.จะมีรูปแบบระบบ Modular แบบเปิด โดยบริษัท Collins Aerospace สหรัฐฯจะจัดส่งระบบ Avionic ในส่วนอุปกรณ์และชุดคำสั่งให้

Bell อธิบายความเชื่อถือในการพึ่งระบบใบพัดของ Bell 525 กับ Invictus ว่าเป็นเส้นทางที่มีความเสี่ยงต่ำสำหรับกองทัพบกสหรัฐฯ โดยอ้างว่ามันมีระดับวิทยาการและความพร้อมในการผลิตที่สูง
อย่างก็ตาม ฮ.พลเรือน Bell 525 ที่เคยมีกำหนดจะเข้าประจำการเมื่อหลายปีก่อนมีความล่าช้ามาหลายครั้งแล้ว และยังคงรอขั้นตอนการของการขอการรับรองจาก FAA ในขั้นสุดท้ายอยู่

Bell ยังมีวิกฤติกับความซับซ้อนในการออกแบบที่มากขึ้นซึ่งมาพร้อมกับค่าใช้จ่าย โดยที่คู่แข่งรายสำคัญ Sikorsky ที่เสนอเฮลิคอปเตอร์สองชุดใบพัดร่วมแกน S-97 Raider ถูกมองว่าเป็นที่ชื่นชอบในโครงการ FARA มากกว่า
เฮลิคอปเตอร์ Sikorsky S-97 Raider เครื่องต้นแบบสาธิตทำการบินครั้งแรกในปี 2015 และสามารถทำความเร็วสูงสุดมากกว่า 200knots ในการบินทดสอบ

"ค่าใช้จ่ายการปฏิบัติการสำหรับอากาศยานขึ้นลงทางดิ่ง VTOL(Vertical Takeoff and Landing)  มาพร้อมกับชุดส่งกำลังและใบพัดเป็นปกติ โดยปกติชิ้นส่วนพลวัตรเป็นตัวขับเคลื่อนราคาหลักๆ" Keith Flail รองประธานแผนกระบบขึ้นลงทางดิ่งขั้นก้าวหน้าของ Bell กล่าว
แน่นอน Bell ยังเสนออากาศยานใบพัดกระดก V-280 Valor เข้าแข่งขันในโครงการอากาศยานจู่โจมระยะไกลอนาคต(FLRAA: Future Long-Range Assault Aircraft) เพื่อจะทดแทนเฮลิคอปเตอร์ใช้งานทั่วไป Sikorsky UH-60 Black Hawk(https://aagth1.blogspot.com/2019/04/flraa.html)

อากาศยานใบพัดกระดก Bell V-280 Valor ต้องอาศัยแกนเพลาขับที่ทำการหมุนสองชุดใบพัดเพื่อเปลี่ยนรูปแบบการบินทางดิ่งเป็นการบินแนวนอน มากกว่านั้น V-280 ทำการบินตั้งแต่ปี 2017(https://aagth1.blogspot.com/2017/12/bell-v-280-valor.html) และ Bell ยังย้ำว่า
เวลาการบินของ V-280 แสดงความสมบูรณ์ของโครงการซึ่งประสบการณ์การทดสอบที่สะสมมาช่วยลดความเสี่ยงอย่างแท้จริง เพื่อที่กองทัพบกสหรัฐฯควรจะเลือกทำสัญญากับบริษัทเพื่อผลิตอากาศยานใบพัดกระดกที่จะสรุปผลการแข่งขันโครงการ FLRAA

อย่างไรก็ตามเนื่องจาก ฮ.Bell 360 Invictus ยังคงอยู่ในขั้นการออกแบบขั้นต้นและมีกำหนดจะทำการบินก่อนปี 2022 มันจึงจะเริ่มต้นช้าอย่างน้อย 6ปีตามหลังโครงการบินทดสอบของ ฮ.S-97 Raider
แม้ว่าจะตามหลังความพยายามของ Sikorsky แต่ Bell เชื่อว่ามันสามารถที่จะไล่ตามได้อย่างรวดเร็วโดยที่ Invictus จะสามารถทำการบินได้ภายใน 3ปีจากตอนนี้

"เรามีขั้นตอนที่ดีมากที่ไปถึงการบินครั้งแรกและจากนั้นจะทำการบินครั้งที่สองอย่างรวดเร็วและครั้งที่สามและครั้งที่สี่" Flail กล่าวไม่เพียงเท่านั้นเขาเชื่อว่าขั้นตอนการออกแบบ Digital และการผลิตที่คล่องตัวภายใน Bell สามารถทำให้บริษัทบรรลุการทดสอบอย่างรวดเร็ว
เขาอ้างว่าอากาศยานใบพัดกระดก Bell V-280 Valor เป็นตัวอย่างของระบบการทำงานการออกแบบและการผลิตแบบบูรณาการที่กระชับเป็นอย่างดี(https://aagth1.blogspot.com/2019/05/bell-v-280-valor.html)

Bell 360 Invictus ถูกออกแบบมาเป็นเฮลิคอปเตอร์โจมตีโดยติดตั้งปืนใหญ่อากาศสามลำกล้องหมุน 20mm และรางติดอาวุธที่สามารถจะบูรณาการกับระบบอาวุธยิงทางอากาศที่มีอยู่ในปัจจุบันและอนาคตได้ เพราะกองทัพบกสหรัฐฯไม่มีความต้องการที่ชัดเจนสำหรับ FARA รุ่นใช้งานทั่วไป
Bell จึงไม่ได้เสนอรูปแบบ ฮ.ใช้งานทั่วไป อย่างไรก็ตาม Bell กล่าวว่ามีทางที่จะปรับแต่งให้เป็นรุ่นใช้งานทั่วไปได้ ซึ่งจะเหมือนกับเฮลิคอปเตอร์โจมตี AH-1Z Viper และเฮลิคอปเตอร์ใช้งานทั่วไป UH-1Y Venom ซึ่งใช้ชิ้นส่วนร่วมกันร้อยละ85 ครับ(https://aagth1.blogspot.com/2019/08/ah-1z-uh-1y.html)