Мы в Hill поставили перед собой эпическую задачу — построить лучший пятиместный вертолет из когда-либо созданных, которому, в свою очередь, требовался самый экономичный легкий турбинный двигатель из когда-либо созданных. Для этого нам пришлось вертикально интегрировать всю цепочку поставок в аэрокосмической отрасли и развернуть производство на огромном специально спроектированном производственном объекте. Поскольку все аспекты программы HX50 выполняются вовремя и по графику, мы с оптимизмом смотрим вперед на все, чего надеемся достичь в 2025 году.

Основные вехи

Работа продолжается над лопастями ротора, креплением полозьев, органами управления полетом и ветровыми стеклами. Сюда входят испытания стартера-генератора, пользовательского интерфейса авионики PFD, электрической системы, ударопрочного сиденья, а также трансмиссии.

Производственный центр 1 был оборудован и настроен для производства всего за девять месяцев. Это впечатляет по любым стандартам, но особенно с точки зрения прекрасной обстановки, которую оно предоставляет команде, которая теперь удобно расположилась под одной крышей, а также клиентам, которые могут сами увидеть, как быстро продвигается проект.

Высокое качество, присущее самому вертолету HX50, наглядно отражено в чистом футуристическом окружении PC1.

Было увлекательно наблюдать, как воплощается в жизнь чертеж здания, и напоминать о том, насколько масштабным является проект, не просто создание нового вертолета с нуля, но и установка и строительство всей необходимой для этой задачи инфраструктуры. Это потребовало невероятного объема планирования и упорной работы — невероятно приятно видеть, как все разворачивается по плану.

Планировка нашего сквозного завода по производству композитов разработана с учетом того, как материалы перемещаются по заводу, и включает в себя:

• складское помещение
• цех отделки
• портальный станок и связанная с ним система пылеудаления
• чистое помещение для ламинирования
• печь для отверждения композитов
• покрасочный цех

У нас есть все необходимое пространство в ПЦ1 для крупносерийного производства композитных материалов для фюзеляжа Gen2, и это означало инвестиции в большое количество нового оборудования, включая:

• наш первый режущий станок с ЧПУ, который заменяет трудоемкую ручную разработку шаблонов и обрезку отдельных слоев углеродного волокна, которые необходимо было кропотливо создавать и очень аккуратно укладывать в каждую форму для изготовления каждого элемента конструкции, на автоматизированный процесс.
• технология лазерной укладки слоев, которая позволяет проецировать лазерные направляющие формы, которые сообщают каждому ламинатору, где именно размещать каждый из вырезанных с помощью ЧПУ элементов в форме.
• технология, которая обеспечивает пошаговую цифровую запись каждого этапа процесса ламинирования и производства, гарантируя, что каждая структурная деталь каждый раз изготавливается идеально.

Мы намеренно создали обширное пространство, предназначенное для выпуска высококонтролируемых, высококачественных аэрокосмических композитных конструкций, чтобы мы могли параллельно размещать все инструменты и приспособления, необходимые для производства всего вертолета HX50, и иметь несколько команд ламинаторов, работающих над ними, чтобы достичь необходимых нам темпов производства.

И это еще не все...

• цех точной обработки
• новая система управления производством
• лазерная юстировка станков с ЧПУ
• перекалибровка нашей метрологии
• новый токарно-фрезерный станок, позволяющий нам производить сложные многоосевые компоненты от заготовки до готового компонента за одну операцию
• новый электроэрозионный станок, позволяющий нам помещать мелкие детали отверстий и все детали отверстий охлаждения в наши собственные литые лопатки турбин

Двигатель GT50

В течение десятилетий одной из самых больших проблем пилотов, владеющих вертолетом с газотурбинным двигателем, был риск перегрева при запуске, что приводило к огромному повреждению двигателя. HX50 поставляется с двойной системой управления двигателем FADEC, которая упрощает все это.

Процедура запуска проста: включите главный аккумулятор, включите авионику, авионика оживет, а затем просто нажмите кнопку запуска, и двигатель оживит всю систему.

Команда по двигателям и наша команда по управлению неустанно трудились над разработкой каждого элемента системы управления, которая управляет управлением подачей топлива, стартер-генератором, чтобы оживить GT50 и поддерживать стабильное сгорание и повторное зажигание, если требуется, во всем рабочем диапазоне HX50.

Кроме того, некоторые вспомогательные системы теперь добавлены в модуль аксессуаров:

• аппаратное обеспечение системы смазки
• основные элементы датчиков для системы управления и контроля
• Датчики Холла, используемые для измерения скорости N2
• Датчики Холла, которые измеряют крутящий момент, отслеживая искажение трансмиссии по всему двигателю
• крепления двигателя как на задней, так и на передней части двигателя для крепления GT50 к HX50

Давайте более подробно рассмотрим передовые технологические работы, которые ведутся в ПЦ1 на новом заводе прецизионной лазерной сварки, где выполняется конкретная задача по сборке отдельных прокатанных колец кольцевой камеры сгорания в сварочном приспособлении и последующему созданию идеально повторяемых газонепроницаемых сварных швов между каждым из слоев колец, составляющих пленочно-охлаждаемый лист сгорания.

Эти процессы традиционно чрезвычайно трудоемки, поэтому мы уделяем особое внимание тому, как монтировать и закреплять эти компоненты, чтобы впоследствии автоматизировать их и исключить трудозатраты, сделав систему сгорания GT50 максимально экономически эффективной.

Одной, казалось бы, безобидной частью двигателя GT50, которая имеет решающее значение для производительности, эффективности, выбросов и надежности двигателя, являются форсунки впрыска топлива, которые прошли серию испытаний на нашей установке лазерной визуализации.

Все это объединяется на испытательном стенде, где мы настраиваем критические внутренние функции системы FADEC, что позволяет нам стабильно зажигать пламя и управлять двигателем по мере увеличения нагрузки до более высоких значений, а затем снижать ее до более низких значений, а также выполнять автоматическое повторное зажигание, если по какой-либо причине пламя гаснет в рабочих условиях.

На складах инженеров PC1 хранится огромный массив компонентов, готовых для второго основного модуля двигателя GT50, который готов к испытаниям, — модуля трансмиссии.

Все валы, монтажные компоненты и подшипники были собраны на нашем испытательном стенде для снижения скорости, который позволяет нам приводить в действие две коробки передач вплотную друг к другу, используя внешний приводной двигатель, чтобы управлять коробками передач во всем их рабочем диапазоне.

Это позволит нам проверить производительность самой зубчатой ​​трансмиссии, системы смазки, а также общую надежность, производительность и эффективность всех элементов системы, что позволит нам, в свою очередь, допустить их к летным испытаниям.

Разработка планера

Среди драгоценностей любой вертолетной компании — лопасти ротора и сопутствующие технологии. Наш высокооптимизированный аэродинамический дизайн отвечает за высокую крейсерскую скорость HX50, но с высокой крейсерской скоростью в любом вертолете возникает риск неприемлемо высокой вибрации. - Джейсон

За последние 9 месяцев или около того мы много работали над оптимизацией динамической конструкции ротора HX50, подвески кабины, системы крепления коробки передач и общей структурной динамики самого планера.

Мы использовали современный конечно-элементный анализ для оптимизации структурной жесткости, распределения массы и общей аэроупругой конструкции каждой лопасти ротора HX50, гарантируя, что все естественные моды вибрации будут располагаться как можно дальше от возбуждающих частот.

Мы предприняли очень смелый шаг, чтобы свести к минимуму уровень вибрации, передаваемой на фюзеляж, что сделало HX50 самым плавным 5-местным вертолетом в своем классе. - Джейсон

В настоящее время изготавливаются элементы лопастей ротора для элементарных испытаний, прежде чем будут изготовлены целые лопасти ротора для полномасштабных испытаний.

Внимательное отношение к комфорту и проблемам наших клиентов

Некоторые из наших пилотов/клиентов, являющиеся сторонниками салазок и имевшие возможность лично опробовать кабину HX50, отметили, что передняя опора салазок закрывает довольно значительную часть дверного проема кабины, ограничивая удобство входа и выхода из кабины.

Мы решили немного сместить всю точку крепления салазок вперед, а также уменьшить шнур профиля аэродинамического профиля поддона салазок и уменьшить колею салазок, уменьшив как сопротивление, так и вес, тем самым сделав конструкцию салазок более универсальной и обеспечив возможность размещения агрегата в транспортном контейнере.

Мы внесли незначительные изменения в точку поворота под полом кабины, переместив ее немного дальше назад. Это позволяет нам использовать общую ось для управления полетом как пилота, так и второго пилота, без того, чтобы головка ручки управления для второго пилота блокировала его вход и выход в кабину.

Конструкция головки ручки была обновлена, и добавлена ​​система трения, что значительно упростило циклический механизм, сделало его легче и жестче, что привело к улучшению динамических характеристик полета.

Последнее из средств управления полетом, которое предстоит разработать, — это полностью регулируемые педали пилота и второго пилота, для которых мы в настоящее время работаем над двумя вариантами.

Общепризнанно, что сиденья вертолетов на самом деле являются орудиями пыток, и я полон решимости не допустить этого в случае с HX50. - Джейсон

Им это не нужно! За последние 6–12 месяцев мы завершили обширные испытания комфорта и интегрировали все практические отзывы клиентов. Теперь мы улучшили поверхности комфорта и отфрезеровали их в нескольких сортах пригодной для полетов пены с углеродным волокном. Испытания изолированного поглотителя энергии завершены, поэтому теперь наступают последние этапы испытаний комфорта перед заморозкой сиденья экипажа вокруг существующей механической конструкции, которая сейчас заморожена. Мы сможем выпустить сиденье для производства, создания прототипа и последующего тестирования в начале первого квартала 2025 года.

Наше совершенно новое производство остекления было специально разработано для производства вакуумно-формованных и драпированных прозрачных панелей для ударопрочных и неударных окон по всей платформе.

Чтобы производить оптически идеальные окна для HX50, мы разработали новый подход к оснастке, как для поликарбона, так и для акрила, включая новые способы фиксации и удержания горячего гибкого материала на инструменте во время процесса формования.

Вскоре мы опробуем эти методы, чтобы продемонстрировать возможности недавно разработанного процесса.

Цифровая кабина

Достигнут еще один важный этап в разработке HX50 — теперь мы заморозили основной дизайн дисплея полета для цифровой кабины.

Сам дизайн прошел через многочисленные итерации за последние два с половиной года, постепенно развиваясь из пилотируемых летных испытаний, отзывов клиентов и последовательного стремления к совершенству с точки зрения объединения лучших элементов традиционных аналоговых приборов со всеми преимуществами современных цифровых дисплеев. Серийная версия PFD более четкая, чистая и более утонченная, чем когда-либо прежде. Он имеет:

• указатель скорости воздуха теперь удобно расположен в верхней части дисплея с простой изогнутой дугой, дающей стрелку, а также цифровой дисплей
• новый и оригинальный указатель высоты, который использует одну стрелку для отображения вашей высоты, независимо от того, как высоко вы находитесь над уровнем моря
• большой, легко читаемый указатель вертикальной скорости  
• большой индикатор мощности, который всегда был основной особенностью цифровой кабины Hill
• ротор и тахометр двигателя теперь более четкие, ясные и легко читаемые
• температура двигателя и электрические датчики, расположенные в нижней части экрана
• однородная панель связи и транспондера

Как и в предыдущих разработках, у нас также есть сквозной слой, который обеспечивает видеоматериалы в качестве фона с камеры, установленной в носовом огне в передней части самолета. Все цветовые схемы были скорректированы для соответствующей работы, как и приглушенная ночная тема, которая делает контрастность более подходящей для ночных полетов, чтобы не бликовать в условиях низкой освещенности. Мы также интегрировали с ним слой инфракрасной передачи, чтобы сделать полеты ночью безопаснее, чем когда-либо прежде. Многие из этих усовершенствований являются прямым результатом взаимодействия с нашими клиентами.

В новой лаборатории авионики Эрик и его команда внедряют производственный вариант основного дисплея полета для цифровой кабины на целевом оборудовании, начиная с PFD, а затем переходя к IPI и MFD.

Следующий этап — подключить все периферийные устройства, такие как источник GPS, транспондер, радиостанция связи, аудиопанель; интегрировать их с производственным жгутом проводов, переключателями, оборудованием, автоматическими выключателями; заставить всю систему работать и разместить на монтажной плате перед пересадкой на первый летающий HX50.