Višenamjenski helikopter NH-90

Višenamjenski helikopter NH-90 rezultat je međusobne suradnje europskih zemalja koje podjelom troškova, znanja, tehnologije i ljudskih resursa nastoje stvoriti konkurentan i visokosposoban helikopter, sposoban nadjačati sverastuću svjetsku konkurenciju. S tim su helikopterom, u tome potpuno uspjeli

Već duže vrijeme dobro je poznato da razvoj jedne visokosofisticirane letjelice zahtijeva iznimna financijska ulaganja i visoko tehnološko znanje, koje je danas sve više određeno političkim odlukama, a za državu često otvara put mnogim polemikama. Vojna sila poput SAD-a ima i više nego dovoljno sredstava za takav samostalan razvoj letjelice, pa ipak sve više se okreće udruživanju s različitim svjetskim konzorcijima kako bi smanjila izdavanja, ali i rizik razvoja uvjetovan promjenjivom globalnom politikom. Ovaj drugi čimbenik možda je i najutjecajniji jer promjenom političke strukture svijeta, osobito na europskom tlu, nestala je onolika potreba za masovnim naoružanjem koje je bilo plodno tlo za neupitna ulaganja u vojnu industriju. Upravo taj razlog često ima posljedicu smanjivanja broja naručenih aviona ili helikoptera zbog čega cijena pojedinog primjerka raste, a time nerijetko dovodi u pitanje opravdanost i opstanak takvog projekta. Da bi se takvi i slični uzroci minimalizirali, europske zemlje zainteresirane za razvoj novog helikoptera odlučile su se ujediniti, čime će dijeliti ne samo materijalne i znanstve subjekte, već time umanjiti i posljedice eventualnog neuspjeha.

Zamisao stvaranja novog europskog višenamjenskog helikoptera vuče korijene još od 1981. godine, kada se Francuska prva pojavljuje s idejnim zahtjevima o zamjeni svojih mornaričkih helikoptera WG-13 Lynx, SA-321G Super-Frelon te SA-330 Puma kopnene vojske, jednim višenamjenskim helikopterom koji će ujediniti mogućnosti spomenutih helikoptera u jednoj letjelici. Godine 1983., sa sličnom zamisli počinju se baviti i zapovjednici NATO-a, što je dovelo do stvaranja grupe NIAG SG 14 koja je i postavila osnovne smjernice za razvoj NH-90. Definiranje osnovnih smjernica za razvoj NH-90 sjedinjene su pod zajedničkim vodstvom pet europskih zemalja: Francuska, Njemačka, Nizozemska, Italija i Velike Britanija, pri čemu Velika Britanija izlazi iz razvojnog programa 1987. Tek te godine cijeli projekt dobiva na zamahu, te se radi studija definiranja zahtjeva koje takav helikopter treba ispuniti. U to vrijeme postojalo je više čimbenika koji su uzrokovali razilaženje u pojedinim zahtjevima, ali i procjenama troškova cijelog projekta, pri čemu se na žalost vrlo visoka cijena pokazala kao najveća prijetnja opstojnosti programa. Tijekom 1989. godine završene su brojne studije o smanjenju troškova kako razvoja tako i cijene pojedinačnog primjerka helikoptera, što je unijelo optimizam u nastavak razvoja NH-90. Kako to obično i biva, tek je dogovor o udjelu financiranja razvoja i proizvodnje novog helikoptera 1990. godine doveo do potpisivanja ugovora za početak punog razvoja. Predstavnici četiriju zemalja osnovali su u tu svrhu organizaciju NAHEMO (NATO Helicopter Management Organisation) koja se sastojala od upravnog odbora i NAHEMA (NATO Helicopter Managenet Agency). Svrha NAHEMA je da predstavnici četiriju zemalja kontroliraju cjelokupni program, a koje će osim toga biti odgovorne za odabir vrste naoružanja za NH-90 te koordinaciju djelovanja tvrtki koje će biti uključene u njegovu proizvodnju.

Ostvarenje projekta

Događaj koji je zajamčio uspješan početak razvoja NH-90 bilo je potpisivanje ugovora u ožujku 1992. kada četiri tvrtke osnivaju zajednički konzorcij NHIndustries. Tvrtke koje čine taj konzorcij su: AgustaWestland, Eurocopter France, Eurcopter Deutschland i Fokker, a kao sjedište konzorcija NHIndustries i NAHEMA-e određena je Francuska. Prve tri kompanije imaju svaka po nešto više od 30% udjela, dok je udio tvrtke Fokker otprilike 5%. Portugal je svojim uključenjem u program 2001. preuzeo 1,5% udjela, dok je Norveška svojim uključenjem 1994. pristala biti partner Eurocopter France i to u ulozi podjele rizika programa, što bi u slučaju njegovog neuspjeha znatno rasteretilo Eurocopter France, smanjujući time pritisak na tu tvrtku tijekom razvoja NH-90. Udruženi u takav konzorcij, kompanije su zajednički mogle definirati konačne zahtjeve za novi višenamjenski helikopter. Odlučeno je da će novi helikopter biti srednje transportne klase čiji će se osnovni model odmah razvijati u dvije inačice: TTH (Tactical Transport Helicopter) tj. transportna inačica i NFH (NATO Frigate Helicopter) mornarička inačica, kako bi se ispunili zahtjevi svih članica programa.

Da bi se zbog velike svjetske konkurencije osigurala dominacija na tržištu koja će jamčiti zadovoljavajući broj prodanih helikoptera, NH-90 je zamišljen kao helikopter čiji će aduti biti inovativna rješenja praćena vrhunskom tehnologijom koja će biti u skladu sa zahtjevima korisnika u budućnosti, pričemu je jasno zašto su troškovi razvoja tako visoki, a s time i rizik uspjeha cijelog programa. Prilikom razvoja idejnog projekta, osim tehnoloških rješenja i letnih mogućnosti samog helikoptera, jednaka važnost dana je postizanju visokog stupnja pouzdanosti, pristupačnosti svim sustavima, jednostavnosti održavanja, mogućnosti lake provjere svih sustava i opreme te mogućnost lake logističke potpore u cijelom životnom ciklusu letjelice. Iako se ovo nabrajanje čini logično samo po sebi, na žalost mnogo projekata ne doživi očekivani uspjeh jer se svim tim čimbenicima ne pristupa u jednakoj mjeri, pa npr. iako helikopter posjeduje izvrsne letne mogućnosti, zbog loše logističke potpore ili skupog održavanja ta letjelica ne nalazi kupce.
U skladu s udjelima u programu ali i proizvodnim kapacitetima, spomenute tvrtke međusobno su podijelile i proizvodnju samog helikoptera pri čemu su neke radile izradu glavnih komponenti letjelice, a pojedine samo neke dijelove ili pak samo sastavljanje, pa je izrada NH-90 zamišljena ovako:
AgustaWestlad: Obavlja završno sklapanje helikoptera talijanskih i nizozemskih TTH i NFH inačica, pored čega obavlja i proizvodnju glavnog reduktora, hidraulički sustav, sustav upravljanja preko autopilota, sustav upravljanja motorima, sustav planiranja zadaća za inačicu NFH, izradu prototipa za zemaljsko ispitivanje, završnu izradu petog prototipa i njegovo ispitivanje u zraku, te na kraju i za ispitivanje druge opcije motora (T700). Eurocopter France: Izvodi završno sklapanje Francuskih TTH u NFH inačica kao i NFH inačicu za njemačku mornaricu. Zaduženi su za razvoj prednjeg dijela trupa, pilotsku kabinu, pogonski sustav, rotore, repni reduktor, električni sustav, sustav upravljanja helikopterom te središnji sustav avionike. Francuskom Eurocopteru pripala je i zadaća izrade prvog, drugog i trećeg prototipa kao i njihovo ispitivanje u zraku i na zemlji.
Eurocopter Deutschland: Proizvoditi će TTH za njemačku vojsku, zaduženi su za razvoj srednjeg i stražnjeg dijela helikoptera, gorivni i komunikacijski sustav, upravljačku sabirnicu sustava avionike, integrirani sustav avionike za TTH inačicu te završno sastavljanje četvrtog prototipa i njegovo ispitivanje.
Fokker: Nizozemci su pak dogovorili zadaću izrade stražnje spuštajuće ulazne rampe, SOPNSONS, stajnog trapa, međureduktora i tijekom cijelog razvoja obavljali su ispitivanja u zračnom tunelu. Iako naknadno uključeni u program razvoja, Portugal i Norveška od početka su uključeni u razvoj i proizvodnju pojedinih komponeni i dijelova NH-90 i to:
OGMA: (Portugal): obrada dijelova zmaja helikoptera, izrada ožičenja, raznih komponetni interijera te instalacijske dijelove za motor.
Norvežane predstavlja tvrtka Kongsberg koja je dobila zadaću dizajniranja, razvoja i ispitivanja poda pilotske kabine bazirano na CFC/Nomex izradi. Isto tako proizvodi nešto izmijenjenu glavčinu rotora po zahtjevima nordijskih zemalja koje su izabrale NH-90 (detaljnije o tome u drugom djelu).

Opće tehničke karakteristike

Kako smo već naveli, prilikom stvaranja NH-90 nastojalo se konstruirati helikopter koji će nuditi u najmanju ruku revolucionarna tehnološka rješenja kako bi taj helikopter odskočio od ostale konkurencije.
NH-90 je u biti helikopter klasične konstrukcije trupa i smještaja rotora, koji kao stajni trap ima kotače tipa tricikl. Ono što nije klasično na tom helikopteru, laik neće uočiti vizualno. Trup helikoptera izrađen je u potpunosti od kompozitnih materijala čime ne samo da je došlo do znatne uštede osnovne težine helikoptera već sam trup nije podložan koroziji, što je osobito važno za mornaričku inačicu. Novitet nije samo materijal izrade već i sam oblik trupa, koji zahvaljujući dijamantnom obliku poprečnog presjeka trupa pruža mali radarski odraz (primjena rubova letjelice bazirano na obliku dijamanta najbolje je poznata s “nevidljivog” aviona F-117) koji osim toga pridonosi i lijepom estetskom izgleda helikoptera. Središnji dio trupa, tj. teretni prostor izrađen je s konstantnim poprečnim presjekom maksimalno iskorištavajući gabarite prostora (dužina 4,8 m, širina 2,0 m i visina 1,58 m). Ulaz u teretni prostor omogućen je kliznim bočnim vratima na obje strane, kao i stražnjom spuštajućom rampom (dužine 1.58m a širine 1,78m). NH-90 ima uvlačiv stajni trap tipa tricikl koji je konstruiran tako da u slučaju udara s velikom vertikalnom brzinom ne samo da apsorbira veliku energiju udarca već višak energije prenosi na trup koji svojim savijanjem ublažava udarno opterećenje na posadu i putnike. Stajni trap uvlači se u kućište unutar kojega se nalaze i fiksni samozaptivajući gorivni spremnici. Osim ovih spremnika, moguće je na bočne trupne nosače pričvrstiti i dopunske spremnike koji povećavaju maksimalni dolet s 910 km na 1220 km. Osobine stajnog trapa i trupa zajedno sa sjedalima posade i putnika, otpornima na velika udarna opterećenja, stavljaju NH-90 u sam vrh sigurnosti u slučaju nesreće.

Osim načina izrade trupa, najveću pozornost privlači noseći rotor. Glavčina nosećeg rotora izrađena je od titana, na koju su preko elastičnih šarnira spojene kompozitne lopatice rotora. Cjelokupni sustav rotora odlikuje visoka otpornost na zamor, mala težina, jednostavnost održavanja zbog malog broja dijelova te visoki stupanj iskoristivosti. Razlog malog broja dijelova jest uporaba elastičnih šarnira koji svoj rad baziraju na deformaciji šarnira zahvaljujući elastičnosti materijala, dok klasični šarniri (svaka os ima svoj šarnir) rade na principu zakretanja pokretnih dijelova. Što se pak iskoristivosti rotora tiče, veliki utjecaj imaju parabolični vrhovi lopatica koji su povinuti unatrag. Glavni razlog izrade takvih lopatica jest smanjenje siline udarnog vala zraka (brzina strujanja zraka jednakom ili većom brzinom od brzine zvuka) na lopaticu rotora tijekom leta velikim brzinama. Na taj način, potrebna je manja snaga motora koja se u protivnom troši na svladavanje otpora uzrokovanim udarnim valom, a i razina buke tijekom leta je znatno manja. Parabolični oblik lopatice razvila je tvrtka ONERA (francusko središte za aeronautička i svemirska istraživanja), a tvrtka Eurocopter je prihvatila taj dizajn za primjenu na helikopterima Super Puma Mk2, Tiger, NH90 i High Speed Dauphin. Noseći kao i repni rotor opremljeni su sustavom za odleđivanje čime rotor dokazano zadržava svoju učinkovitost i u najekstremnije niskim temperaturama zraka. Četverokraki repni rotor gotovo je identične konstrukcije kao i noseći rotor, a smješten je s lijeve strane repne kupe s okretanjem u desno (gledano kroz njegovu os). Na taj način, lopatice bliže nosećem rotoru okreću se u susret strujnicama zraka koje potiskuje noseći rotor, čime se oko njih povećava brzina opstrujavanja, a time i njihova djelotvornost (ovaj razlog bio je presudan kod Mi-8 za prebacivanje rotora s desne na lijevu stranu repne kupe na Mi-8MTV).

Repna kupa na koju je pričvršćen repni rotor, pomalo je neobičnog oblika kojim dominiraju ravne zakošene plohe koje gledano bočno daju privid vrlo kratkog repa, ali ako pogledate helikopter tlocrtno, primijetit ćete da se repna kupa trapezasto proteže od ispuha motora. Razlog male vizualne varke je u tome što ne postoji naglašeni prelaz trupa u repnu kupu, već je dio helikoptera ispod repne kupe iskorišten za smještaj spuštajuće rampe, čime se nije uzimalo na prostoru teretne kabine. Vodilica vratila repnog rotora namjerno nije stavljena unutar repne kupe, već u vidljivom kućištu s gornje strane i to zbog razloga lakše pristupačnosti vratilu, ali i zbog toga da osnovna konstrukcija repne kupe zbog ugradnje otvora za pristup ne narušava čvrstoću kompozitne konstrukcije. Prilično veliki horizontalni stabilizator smješten je samo na desnoj strani repa, a razlog tome leži zbog međusobno negativnog utjecaja njega i repnog rotora u progresivnom letu.

Promatrajući ga izvana, NH-90 je helikopter uistinu skladnih i aerodinamički čistih linija, čemu zasigurno pridonosi i izrada trupa od kompozita te na taj način nema neravnina inače uzrokovanih spajanjem duraluminijskih dijelova helikoptera. Budući da helikopter nema toliko velike dimenzije transportnog dijela trupa, pilotska kabina prilično dominira vanjskim izgledom. Ulazak u pilotsku kabinu putem zasebnih vrata svakog člana na njegovoj strani pomalo je neobično rješenje za helikopter te namjene, budući da većina transportnih helikoptera kategorije 10 000 kg ima osiguran ulaz posade kroz transportni prostor. Prednje staklo kabine izrađeno je od jednog dijela gdje vizualnu preglednost iz kabine narušava jedino središnji okvir, ali u odnosu na većinu transportnih helikoptera koji su danas u uporabi (da ni ne spominjemo helikoptere poput Mi-8), to je uistinu nezamjetno. Jedine staklene površine koje omogućavaju pogled prema dolje postavljene su bočno uz noge pilota jer je prednji donji dio predviđen za ugradnju optičkih i elektroničkih senzora.

Sustav upravljanja

Treći novitet koji pruža ovaj helikopter i po kome je NH-90 prvi serijski helikopter u svijetu jest sustav upravljanja, čiji se rad temelji na uporabi fly-by-wire (FBW) sustava koji nema sekundarni mehanički sustav. FBW nadziru dva letna računala koji omogućavaju upravljanje helikopterom preko dva sustava:
• primarni upravljački sustav (PFCS) koji osigurava upravljanje i stabilnost helikoptera tijekom leta
• automatski sustav upravljanja (AFCS), a namijenjen je za obavljanje prethodno uprogramirane zadaće bez potrebe da pilot uopće i dotakne upravljačke komande.
Mnogi su postavljali pitanje opravdanosti uporabe FBW sustava u helikopteru smatrajući to preskupim luksuzom. Kao opravdanje, nude se odgovori koji su imali isto polazište kao i uporaba FBW sustava na avionima. Budući da helikopter izvodi sve teže i sofisticiranije zadaće, piloti imaju sve manje vremena za potpunu posvećenost samom upravljanju letjelicom jer im pozornost sve više zaokupljaju kompleksni elektronički i optički sustavi. Budući da je helikopter sam po sebi u pogledu letenja iznimno nestabilna letjelica pa time i težak za upravljanje, pilotu u pomoć pristižu razni mehanički i elektronički sustavi koji s druge pak strane imaju veliku težinu i tehnički su vrlo kompleksni.

FBW sustav s druge strane pruža veliku uštedu na težini, znatno olakšava održavanje sustava, a povećava i stupanj sigurnosti budući da je prijenos podataka od upravljačke palice do aktuatora kormila znatno otporniji na oštećenja. Osim toga, ovaj sustav ostavlja mogućnost jednostavne i raznolike nadogradnje sustava s boljim karakteristikama stabilnosti i upravljivosti helikoptera od današnjih sustava upravljanja. Iako je bilo pokušaja ugradnje FBW sustava u helikoptere i ranije, NH-90 je prvi helikopter koji kao rezervni sustav nema nikakav mehanički sustav upravljanja, čime je postavio novu stepenicu jedinstvenih odlika.

Pogonska skupina

Trenutačno, u NH-90 se ugrađuju dva tipa motora: Rolls-Royce Turbomeca RTM322 koji je i prvi motor ugrađivan u NH-90, te motori General Electrics T700-T6E/T6E1 koje je prva izabrala Italija za ugradnju u svoje helikoptere. Namjerno je navedeno da je to trenutačna ponuda motora jer svaka zemlja naručiteljica ima na raspolaganju ugradnju motora po svojoj želji. Motori RTM322 daju konstantnu maksimalnu snagu od 2100 KS dok maksimalnu izlaznu snagu od 2824 KS (2106 kW) mogu pružiti u slučaju otkaza jednog od motora u trajanju od 30 sekundi. Ovi motori počeli su se razvijati još 1983., a svoju prvu uporabu našli su na britanskim mornaričkim helikopterima Merlin HM Mk1 1998., a ubrzo su se počeli ugrađivati i u Westland AH Mk1 Apache i Merlin HC Mk3. Ovaj motor je u lipnju 2000. i službeno odabran kao standarni pogon francuskih, njemačkih i nizozemskih NH-90, dok se Italija opredijelila za motore GE T700 s kojima je prvi let obavljen u rujnu 2004. Ovaj motor u raznim inačicama ugrađuje se u tisuće vojnih i civilnih helikoptera još od 1978. godine, a jedan od glavnih razloga odabira zašto su ga odabrali Talijani jest i to što je talijanska tvrtka Avio SpA razvijala ovaj motor zajedno s General Electricsom. Maksimalna trajna snaga T700 je 2040 KS (1530 kW) iako će se oba motora rijetko kada koristiti svojom maksimalnom snagom (osim u slučaju otkaza jednog od njih) jer je maksimalna snaga za prijenos na vratilo nosećeg rotora limitirana reduktorom koji je u mogućnosti prenositi ukupnu snagu od 3413 KS (2560 kW). Ne treba posebno napominjati da se kontrola rada motora obavlja preko, danas neizbježnog, sustava FADEC (Full Authority Digital Engine Control), koji optimalizacijom rada motora ne samo da pruža znatnu uštedu goriva već osigurava pravilan rad motora i u najekstremnijim uvjetima povećavajući time i životni vijek motora.
Motori su inače smješteni u vrlo aerodinamičkim kućištima koji su skladno ukomponirani u trup letjelice, pa usisni i ispušni sustav gotovo da se i ne uočava. Vrlo je zanimljivo rješenje pristupa motoru i glavnom reduktoru, gdje su konstruktori napravili veliki pokretni pokrov čijim se pomicanjem prema naprijed istodobno otvara više nego dovoljan prostor za pregled tih dijelova. Oba motora prošla su vrlo rigorozna testiranja ne samo u pogledu sigurnosti rada i zadovoljavanja adekvatnih performansi, već su morali proći i test razine buke koji nije obavljen samo zbog potrebe za tihim helikopterom na bojištu, već i zbog obveze pridržavanja tih zahtjeva tijekom leta iznad naseljenih područja.

Zoran KESER