Как работают вертолеты Black Hawk

Mar 31 2004

Обладая выдающейся скоростью и маневренностью, вертолет Black Hawk используется для перевозки войск и припасов на поля активных сражений и обратно. Узнайте все о Черном Ястребе.

Когда сдвоенные двигатели Black Hawk рвутся к новой миссии, мощные лопасти проносятся по воздуху, создавая облако пыли и грязи. Через несколько минут вертолет поднимается в воздух на тысячи футов и мчится со скоростью 150 миль в час над ландшафтом чужой земли. Сегодняшняя миссия — пройти над вражеской территорией и доставить команду из 11 человек в стратегическое место на поле боя.

Галерея изображений вертолета Black Hawk

Фото предоставлено Министерством обороны — Центр визуальной информации обороны
. HH-60H Sea Hawk совершает учебный полет над Персидским заливом во время операции «Южный дозор» в 2000 году. См. другие
фотографии вертолетов Black Hawk .

Ссылки по теме

Как работают вертолеты Apache
Как работает V-22 Osprey
5 видео о военных самолетах

Вертолет Black Hawk UH-60L является опорой американских вооруженных сил с тех пор, как он поступил на вооружение в 1978 году. Его гибкая конфигурация, живучесть и маневренность делают его предпочтительным вертолетом среднего назначения для вооруженных сил по всему миру. UH-60L и его производные налетали более 5 миллионов часов, включая эвакуацию раненых, перевозку войск и поисково-спасательные миссии.

В этой статье вы узнаете о вертолете Black Hawk. Мы собираемся сосредоточиться на UH-60L Black Hawk, описывая его летные возможности, его использование в боевых действиях, его развитие и перспективы на будущее.

Содержание

Сила и полет
Маневренность
Технические характеристики UH-60L Black Hawk
Обеспечение боевой поддержки
Производительность в бою: защита
Производительность в бою: Возмездие
История и развитие
Вариации

Сила и полет

Фото любезно предоставлено Министерством обороны — Центр визуальной информации Министерства обороны
UH-60A «Черные ястребы» транспортируют наземные силы во время учений по борьбе с беспорядками.

Black Hawk поднимается в воздух, как и любой другой вертолет . Полет достигается, когда двигатели вертолета поворачивают наклоненные лопасти достаточно быстро, чтобы создать подъемную силу . Подъемная сила создается, когда наклонные лопасти вращаются в воздухе. Вращение лопастей заставляет воздух над лопастями двигаться быстрее, чем воздух под ними, что создает давление. Как только это давление под лопастями превышает давление над лопастями, вертолет отрывается от земли. Чтобы узнать больше о подъемной силе, прочитайте «Как работают самолеты» .

Два турбовальных двигателя General Electric T700-GE-701C вращают приводной вал . Приводной вал доходит до верхней части вертолета, где он соединяется с головкой несущего винта , состоящей из втулки несущего винта и четырех лопастей несущего винта. Каждое лезвие состоит из титанового лонжерона, представляющего собой металлическую полосу, идущую от основания лезвия к его кончику, и сотового материала Nomex .

Фото предоставлено Министерством обороны. Центр визуальной информации Министерства обороны
Солдаты проверяют верхний ротор UH-60 Black Hawk на рампе.

Фото любезно предоставлено Министерством обороны — Центр визуальной информации Министерства обороны
Солдат выполняет техническое обслуживание верхнего ротора UH-60 Black Hawk.

Обшивка лопасти и задняя кромка выполнены из композиционных материалов. Более прочная передняя кромка лезвия изготовлена из титана и никеля и отделана противоэрозионной полосой, которая защищает лезвие от износа, когда оно скользит по верхушкам деревьев или летит в абразивном воздухе пустыни.

Когда приводной вал поворачивает головку ротора, лопасти начинают вращаться. Когда лопасти рассекают воздух, они создают роторный диск , представляющий собой круг, образующийся при вращении лопастей. Диаметр несущего диска Black Hawk составляет 53 фута 8 дюймов (16,36 м). Большие вертолеты или вертолеты, которые несут тяжелые грузы, такие как Black Hawk, требуют большого несущего диска. Вращение диска Black Hawk создает достаточную силу, чтобы поднять машину с экипажем, солдатами и внешней полезной нагрузкой до 9000 фунтов (4082,33 кг).

Маневренность

В дополнение к управлению вращением диска пилот может дополнительно увеличить подъемную силу, отрегулировав узел автомата перекоса . Этот механизм представляет собой комбинацию двух пластин — неподвижной и вращающейся, прикрепленных к несущему винту. Эти пластины контролируют шаг каждой лопасти или угол атаки. Изменение шага каждой лопасти создает неравномерную подъемную силу, позволяя вертолету наклоняться и лететь в определенном направлении.

Крутящий момент , создаваемый вращением лопасти, воздействует на фюзеляж вертолета, который будет вращаться в противоположном направлении, если его не нейтрализовать. Хвостовой винт, прикрепленный к хвостовой балке, — это то, как большинство вертолетов противодействует крутящему моменту, создаваемому несущим винтом. Хвостовой винт Black Hawk имеет 11-футовую (3,35 м) лопасть, которая вращается, создавая боковую силу и стабилизируя вертолет. Регулируя шаг хвостового винта, пилот может поворачивать вертолет влево или вправо.

Фото предоставлено Министерством обороны — Центр визуальной информации Министерства обороны
Солдат проводит техническое обслуживание хвостового винта UH-60 Black Hawk.

Его мощность и маневренность позволяют Black Hawk быстро перемещать солдат в стратегические точки на поле боя и так же быстро возвращать этих солдат в безопасное место. В следующем разделе вы узнаете больше о том, как Black Hawk используется для перевозки солдат, артиллерии и другого оборудования, а также о встроенных функциях безопасности, которые помогают вертолету выжить, если он подвергнется атаке.

На следующей странице вы узнаете о технических характеристиках UH-60L Black Hawk.

Технические характеристики UH-60L Black Hawk

Длина (с вращающимися роторами): 64 фута 10 дюймов (19,76 м)
Длина фюзеляжа : 50 футов, 0,75 дюйма (15,26 м)
Ширина фюзеляжа : 7 футов 9 дюймов (2,36 м)
Высота : 16 футов 10 дюймов (5,13 м)
Диаметр несущего винта : 53 фута 8 дюймов (16,36 м)
Диаметр хвостового винта : 11 футов (3,35 м)
Размеры салона: Длина : 12 футов 7 дюймов (3,84 м); Ширина : 6 футов 2 дюйма (1,88 м); Высота : 4 фута 6 дюймов (1,37 м)
Вес (пустой): 11 605 фунтов (5 263 кг)
Общий вес миссии : 17 527 фунтов (7 950 кг)
Максимальная крейсерская скорость : 155 узлов (178 миль/ч, 287 км/ч)
Непревзойденная скорость : 195 узлов (225 миль/ч, 361 км/ч)
Вертикальная скорость набора высоты (на уровне моря): 3000 футов (915 м) в минуту.
Практический потолок : 19 150 футов (5 837 м)
Дальность : 373 мили (600 км)
Стоимость единицы : 5,9 миллиона долларов.

Источник : «Справочник по самолетам и системам мира Брасси», отдел авиации Центра военно-воздушных операций ВМС .

Теперь давайте посмотрим, как Black Hawk используется в боевых ситуациях.

Обеспечение боевой поддержки

Военная или боевая поддержка требует перемещения большого количества войск и тонн оборудования в места, куда часто не могут добраться самолеты или наземные транспортные средства. Black Hawk был разработан с учетом этих типов логистических задач. Сочетая мощность и адаптируемую конфигурацию, Black Hawk может быстро доставить тысячи фунтов оборудования, оружия и почти дюжину людей в отдаленные места.

Фото любезно предоставлено Министерством обороны – Центр визуальной информации Министерства обороны
Десантники армии США садятся в вертолет UH-60 Black Hawk.

Three crewmembers are required to operate the UH-60L Black Hawk, including two pilots and one crew chief. In addition to the crew, the Black Hawk can carry 11 fully equipped soldiers. Multiple tie-downs on the cabin floor allow the interior and seat arrangements to be reconfigured to accommodate varied missions.

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A UH-60 Black Hawk helicopter assigned hovers above the Prince Sultan Air Base, Kingdom of Saudi Arabia, during a training session.

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A UH-60 Black Hawk removes a destroyed Iraqi anti-aircraft gun from the rooftop of a building during Operation Iraqi Freedom.

Externally, the Black Hawk uses its External Stores Support System (ESSS) to carry additional cargo. The ESSS consists of removable stub wings that attach to each side of the fuselage above the cabin. Each wing has two pylons, which can carry a total of 9,000 pounds (~4,082 kg) of external loads, including fuel tanks, electronic countermeasure (ECM) pods, 16 Hellfire anti-armor missiles (16 additional missiles can be carried internally for reload), guns, and mine dispensers. A cargo hook located on the undercarriage gives the helicopter another method for carrying heavy loads, such as small vehicles, artillery, and large amounts of supplies.

Inside the cockpit, the pilots can use an auto-flight control system that includes autopilot and autostabilization features. The navigational equipment includes:

An AN/ASN-128 Doppler search radar (a radar altimeter that collects elevation signals used to determine topographical features)
An Automatic Direction Finder (ADF)
A VOR/marker beacon

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A soldier directs a U.S. Army UH-60L onto the flight deck of the USS Constellation aircraft carrier.

Although it was not designed to be an assault vehicle like the Apache , the Black Hawk must be loaded with equipment for the crew and passengers to protect themselves in flight and on the ground. In the next section, we'll look at some of the built-in protections and artillery that provide defense for the Black Hawk.

Performance in Battle: Defense

Crossing the battlefield, the Black Hawk is an inviting target for enemy gun fire and anti-aircraft fire. Due to the nature of its combat role, the Black Hawk must be able to withstand these types of small- and medium-arms strikes.

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A soldier prepares to fire a 7.62-mm machine gun aboard an HH-60 Black Hawk helicopter during a training exercise.

The chopper's airframe is metal; other components, including floors, doors, and fairings, are composite. A fairing is used between joints of the helicopter to streamline those points for maneuverability and speed.

To reduce damage during attacks, the helicopter has built-in tolerance to small-arms fire and most medium-caliber, high-explosive projectiles, according to Sikorsky. If it is hit, it also has a self-sealing, crash-resistant fuel system and ballistic-hardened flight controls. Additionally, armored seats and swing-out armor side panels protect the pilots.

In case of emergency or hard landings, energy-absorbing landing gear and seats help protect crew and passengers. The Black Hawk can survive a vertical impact rate of 38 feet (11.6 m) per second. The fin connected to the end of the tail can be swiveled up and down to help control the helicopter if the tail rotor fails or is lost. Additional protection is built into the fuel cells, which are crashworthy from a drop as high as 65 feet (~20 m). Pilots can quickly escape after a crash by jettisoning the cockpit doors and exiting through the emergency pop-out windows.

Performance in Battle: Retaliation

Not only does it need to withstand bullet and rocket fire, it must also be equipped so that the crew can retaliate with ammunition.

Two gunners can be stationed to fire the helicopter's two 7.62-mm machine guns mounted in the cabin windows to return fire and provide protection for soldiers entering and exiting the vehicle during battle. It can also use Hellfire missiles if so equipped. Some types of Black Hawks, such as those used as medevacs, are typically not equipped with missiles. Medevacs carry pods containing medical supplies. The ESSS can also be outfitted with a 20-mm gun pod or a 30-mm chain gun.

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A UH-60 Black Hawk test fires an AGM-114A Hellfire tactical air-to-surface missile.

The Black Hawk is a product of the Vietnam War in as much as it was developed to address the weaknesses of Vietnam-era helicopters. In the next section, you will learn more about the Black Hawk's early development and how the U.S. military plans to keep it operable for another 20 years.

Recent Black Hawk Crashes
Date	Location	Killed/Injured	Details
1/2003	Bagram Air Base, Afghanistan	4 Americans killed	MH-60; Cause not clear, although some witnesses say they saw a rocket hit the helicopter.
2/2003	Kuwait (31 miles northwest of Kuwait City)	4 Americans killed	UH-60
3/2003	Fort Drum, NY	11 soldiers killed/2 injured	UH-60; Two Black Hawks experienced hard landings.
4/2003	Karbala, Iraq	7 Americans killed/4 injured	UH-60
5/2003	near Samara, Iraq	3 Americans killed/1 wounded	UH-60; Crash ruled an accident.
9/2003	Baghdad, Iraq	1 American killed/1 injured	UH-60
10/2003	Tikrit, Iraq	5 Americans injured	UH-60; Helicopter was apparently hit by a rocket-propelled grenade.
11/2003	Mosul, Iraq	17 Americans killed/5 injured	2 UH-60s collide after coming under fire.
11/2003	Tikrit, Iraq	6 Americans killed	UH-60
1/2004	southeast of Fallujah, Iraq	9 Americans killed	UH-60
2/2004	Queensland, Australia	6 Australian soldiers injured	S-70A; Hard landing

History and Development

Helicopters entered military combat for the first time during World War II. Since then, their use has transformed from only search-and-rescue and medevac to that of assault weapon (see How Apache Helicopters Work). Tactically, the helicopter evolved during the Vietnam War with the advent of the Bell UH-1 "Huey" Iroquois helicopter, according to Stephen F. Tomajczyk, author of "Black Hawk".

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
A U.S. Marine UH-1N Iroquois helicopter surveys an Iraqi military complex West of Diwaniyah, Iraq, during Operation Iraqi Freedom.

Tomajczyk credits Lieutenant Colonel Hal Moore with developing the battle tactic of sending troops into the battlefield using the Huey, and then quickly transporting soldiers back to safety when the fight was over. Moore and his role in the first major battle of the Vietnam War at Ia Drang was the basis for the book and movie "We Were Soldiers."

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center

Based on the success of helicopter combat during the Vietnam War, the U.S. Army sought to devise a more advanced helicopter for use in battle. While the Huey showed that it was capable of moving troops to battle, the Army sought a design that was adaptable for different configurations, provided more power, and was quieter and more maneuverable than the Huey. The Army set up the Utility Tactical Transport Aircraft System (UTTAS) program to develop this new transport helicopter.

In 1972, both Boeing and Sikorsky were contracted to develop prototypes for this new breed of combat helicopter. Four years later, Sikorsky eventually won the competition to build the Army's new UH-60A helicopter. It is tradition to name Army helicopters in honor of a Native American tribe. In that tradition, the UH-60A was named the Black Hawk.

The Black Hawk entered service in 1978, and it saw its first combat action in 1983, when United States forces invaded Grenada. Since it entered service, the Black Hawk has logged more than 5 million flight hours. It has provided transport for troops in Panama, Southwest Asia, Somalia, Haiti, Bosnia, Afghanistan, and Iraq.

Photo courtesy Department of Defense - Defense Visual Information Center
An air-to-air rear view of a UH-60 Black Hawk air ambulance in use during a training exercise in Egypt in 1983. (Visible in the background are the Great Pyramids and the city of Cairo.)

A new power train was added to the Black Hawk in 1989, and the helicopter's designation changed from UH-60A to UH-60L. Future upgrades are planned that will focus on advanced avionics, enhanced survivability, and improved reliability. These improvements will ensure that the Black Hawk stays in the U.S. arsenal through at least 2025. An upgraded Black Hawk, the UH-60M, should enter production in 2007.

Сегодня Black Hawk приспособлен для различных целей. В следующем разделе мы рассмотрим некоторые модификации UH-60L.

Вариации

Вы можете считать UH-60L базовой версией этой модели вертолета. Это очень похоже на автомобиль в том смысле, что его можно модернизировать и переоснащать различными компонентами в зависимости от того, для чего вы хотите его использовать. Все рода войск в вооруженных силах США и многих иностранных вооруженных сил используют Black Hawk или одно из его многочисленных ответвлений.

Фото предоставлено Министерством обороны — Центр визуальной информации Министерства обороны
США. Вертолет HH-60 Black Hawk ВВС США из 33-й спасательной эскадрильи (RQS) взлетает для выполнения поисково-спасательной операции в Корате, штат Альберта, Таиланд, во время учений.

Вариация	Операторы
SH-60F Океанский ястреб	ВМС США
Представительский транспорт VH-60	Корпус морской пехоты США
С-70А Интернэшнл Хок	Аргентина, Австралия, Бразилия, Бруней, Чили, Гонконг, Япония, Иордания, Малайзия, Мексика, Марокко, Филиппины, Турция
С-70А ФайрХок	Разные
EH-60L Advanced Quick Fix	Армия Соединенных Штатов
Ш-60Б Сихок	ВМС США
MH-60L "Ястреб на липучке"	Армия Соединенных Штатов
МЗ-60К	Армия Соединенных Штатов
HH/MH-60G Проложить ястреб	ВВС США, резерв ВВС, Национальная гвардия ВВС
UH-60Q Медицинский эвакуатор	Армия Соединенных Штатов
УХ-60Л	Армия США, Национальная гвардия армии США, Армейский резерв, Таможня США, Корпус медицинской службы
HH-60H "Уорхок"	ВМС США (морские котики)
HH-60J Джейхок	Береговая охрана США
HH-60L Медицинский эвакуатор	Резерв ВМС США
MH-60S Найт Хок	ВМС США
* MH-60R Ударный ястреб	Будущее: ВМС США
*The MH-60R will replace the SH-60B and SH-60F when it goes into production in 2005.