Future Vertical Lift: il Bell V-280 Valor

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Il Bell V-280 Valor è un convertiplano sviluppato dall'azienda statunitense Bell Helicopter Textron in collaborazione con la Lockheed Martin nell'ambito del programma Future Vertical Lift (FVL) varato dallo United States Army.

La macchina è stata presentata ufficialmente all'Army Aviation Association of America (AAAA) Professional Forum & Exposition di Fort Worth del 2013, in Texas.

Il V-280 ha svolto il suo primo volo il 18 dicembre 2017 ad Amarillo, in Texas.

Storia del progetto

Il V-280 Valor è un progetto nato in risposta alle richieste avanzate dallo U.S. Army in previsione della sostituzione dell'elicottero UH-60 Black Hawk attualmente in servizio. Nelle attività di progettazione la Bell, al fine di costruire e testare il modello, ha progressivamente costituito un team, denominato appunto "Valor", composto da aziende di vari settori tra le quali figurano la Lockheed Martin, la Israel Aerospace Industries, la GKN Aerospace e la General Electric.

Il modello doveva fungere da dimostratore tecnologico (Joint Multi-Role Technology Demonstrator o JMR-TD) in concorrenza con il Sikorsky-Boeing SB-1 Defiant, elicottero realizzato dal team costituito dalle aziende Sikorsky Aircraft Corporation e Boeing.

Il 5 giugno 2013, Bell Helicopter ha annunciato che il progetto V-280 Valor era stato selezionato dall’US ARMY per la fase di dimostrazione tecnologica (TD) Joint Multi-Role (JMR). La fase JMR-TD è il precursore della dimostrazione tecnologica del Future Vertical Lift (FVL). L'esercito ha classificato l'offerta come una proposta di categoria I, il che significa che è una proposta ben concepita, scientificamente o tecnicamente valida pertinente agli obiettivi del programma e agli obiettivi con applicabilità alle esigenze della missione dell'esercito, offerta da un appaltatore responsabile con il personale scientifico e tecnico competente che supporta risorse necessarie per raggiungere i risultati. I contratti JMR-TD avrebbero dovuto essere aggiudicati nel settembre 2013, con voli programmati per il 2017. 

Il 9 settembre 2013, Bell ha annunciato che avrebbe collaborato con Lockheed Martin per sviluppare il V-280. Lockheed fornirà avionica, sensori e armi integrati all'aereo. Ulteriori partner sono stati annunciati nei mesi successivi, tra cui Moog Inc. per i sistemi di controllo del volo, GE Aviation per i motori, GKN per la struttura della coda, Spirit AeroSystems per la fusoliera composita, Eaton Corporation come distributore di sistemi idraulici e di generazione di energia,  e Astronics Advanced Electric Systems per progettare e produrre sistemi di distribuzione di energia. Israel Aerospace Industries, il primo partner internazionale reclutato per il V-280, fornirà le strutture della navicella e la consociata TRU Simulation & Training di Textron costruirà un simulatore di marketing ad alta fedeltà e un trainer per la manutenzione del desktop. 

Il 2 ottobre 2013, l’US ARMY ha assegnato a Bell un accordo di investimento tecnologico (TIA) per il convertiplano V-280 Valor nell'ambito del programma Joint Multi-Role. Sono stati assegnati premi anche ad AVX Aircraft, Karem Aircraft e un team Sikorsky-Boeing. Il programma JMR non ha lo scopo di sviluppare un prototipo per la prossima famiglia di veicoli, ma di sviluppare tecnologie e interfacce. I TIA danno alle quattro squadre nove mesi per completare la progettazione preliminare del loro aeroplano, che l'esercito esaminerà quindi e autorizzerà la costruzione di due dimostratori in competizione per volare nel 2017. Sebbene vi sia il potenziale per una selezione anticipata, le quattro squadre sono concentrate sulle dimostrazioni di volo del 2017. Ciascuna delle quattro squadre ha ricevuto 6,5 milioni di dollari dall'esercito per la fase I del programma, sebbene Bell stia investendo una somma non rivelata dei propri soldi.  Il 21 ottobre 2013, Bell ha presentato il primo modello in scala reale del V-280 Valor all'Associazione dell'esercito degli Stati Uniti 2013. 

L'11 agosto 2014, l'esercito ha informato la squadra Bell-Lockheed di aver scelto il V-280 Valor per continuare con il programma dimostrativo JMR. È stato scelto anche il team Boeing - Sikorsky che offre l' SB-1 Defiant . L'annuncio delle selezioni è stato ufficialmente fatto il 3 ottobre 2014 e le squadre inizieranno a costruire velivoli dimostrativi tecnologici per voli di prova a partire dal 2017. Bell ha presentato un modello in scala reale del V-280 Valor sul pavimento all'AUSA 2014 per mostrare la configurazione e il design della piattaforma ad alta velocità. Si concentra sulla squadra di fanteria e deve gestire in modo molto simile a un elicottero in termini di agilità a bassa velocità per avere una risposta di beccheggio, rollio e imbardata senza precedenti per quelle operazioni. All'incirca delle dimensioni dell'attuale elicottero di media portata, il V-280 è progettato per viaggiare due volte più veloce e due volte più lontano. Bell sta lanciando queste capacità per il movimento su vaste aree come il Pacifico; il direttore del programma ha affermato che la necessità di armamenti avanzati e punti di rifornimento potrebbe essere eliminata e che una FOB (base operativa avanzata) nel mezzo di un paese, come l'Afghanistan, potrebbe coprire l'intero paese. 

Sebbene la Bell abbia venduto la sua quota nel programma AW609 nel 2011, considera il potenziale commerciale per il V-280, poiché una produzione di massa militare di 2.000-4.000 velivoli potrebbe ridurre il costo unitario a livelli commercialmente accettabili. Tuttavia, nel 2016, Bell ha dichiarato che preferiva il 609 per uso commerciale e intendeva offrire il V-280 solo per uso militare. Bell ha anche affermato che gli elicotteri convenzionali non facevano parte del futuro militare di Bell. 

Tecnica

Il V-280 Valor è un convertiplano bimotore, ad ala alta; il prototipo portato in volo alla metà di dicembre del 2017 è in configurazione da trasporto truppe e presenta fusoliera dotata di ampi portelloni laterali realizzati per facilitare le operazioni dei quattordici soldati ospitabili nel vano centrale. I piani di coda hanno conformazione "a V".

Caratteristica peculiare del velivolo sono le grandi eliche basculanti mentre i motori, disposti alle estremità delle ali, rimangono fissi diversamente da quanto realizzato nel precedente Bell Boeing V-22 Osprey, nel quale tutta la struttura delle gondole dei motori era basculante.

I motori saranno realizzati dalla General Electric; nel prototipo sono provvisoriamente installati due turboalbero General Electric T64.

Il V-280 è progettato per una velocità di crociera di 280 nodi (320 mph; 520 km/h), da cui il nome V-280, una velocità massima di 300 nodi (345 mph; 556 km/h), un un raggio di 2.100 miglia nautiche (2.400 mi; 3.900 km) e un raggio di combattimento effettivo da 500 a 800 nmi (da 580 a 920 mi; da 930 a 1.480 km). Il peso massimo previsto al decollo è di circa 30.000 libbre (14.000 kg). In una delle principali differenze rispetto al precedente convertiplano V-22 Osprey, i motori rimangono in posizione mentre i rotori e gli alberi di trasmissione si inclinano. Un albero di trasmissione attraversa l'ala dritta, consentendo a entrambi i rotori dell'elica di essere azionati da un unico motore in caso di perdita del motore. Il V-280 avrà un carrello di atterraggio retrattile, un fly by wire a tripla ridondanza sistema di controllo e una configurazione con coda a V. Le ali sono realizzate in un'unica sezione di composito polimerico rinforzato con fibra di carbonio, riducendo peso e costi di produzione. Il V-280 avrà un equipaggio di quattro persone e sarà in grado di trasportare fino a 14 soldati. I doppi ganci di carico gli daranno una capacità di sollevamento per trasportare un obice M777A2 da 10.000 libbre (4.500 kg) mentre vola a una velocità di 150 nodi (170 mph; 280 km / h). La fusoliera è visivamente simile a quella dell'elicottero di media portata UH-60 Black Hawk . Quando atterra, l'ala è a più di 7 piedi (2,1 m) da terra, consentendo ai soldati di uscire facilmente da due porte laterali larghe 6 piedi (1,8 m) e cannonieri per avere ampi campi di fuoco.

Sebbene il progetto iniziale sia una configurazione utility, Bell sta lavorando anche su una configurazione di attacco. Sia che diverse varianti del V-280 ricoprissero ruoli di utilità e di attacco o che una singola cellula possa scambiare i carichi utili per entrambe le missioni, Bell è fiducioso che la piattaforma del convertiplano Valor possa svolgere entrambi i compiti; il Corpo dei Marines degli Stati Uniti è interessato ad avere un velivolo per sostituire gli elicotteri di servizio e d'attacco, ma l'esercito, che guida il programma, non è impegnato nell'idea e vuole piattaforme distinte per ogni missione. Bell e Lockheed affermano che una variante dell'AV-280 può lanciare razzi, missili e persino piccoli veicoli aerei senza pilotaa prua o a poppa senza interferenza del rotore, anche nelle modalità di volo in avanti e crociera con i rotori in avanti.

Il prototipo V-280 (dimostratore di concetto di veicolo aereo, o AVCD) era spinto dal General Electric T64. Il motore specifico per la specifica delle prestazioni del modello (MPS) era sconosciuto all'epoca, ma aveva finanziamenti dal futuro programma dell'esercito per motori a turbina a prezzi accessibili (FATE). La struttura della coda a V e i ruddervators, realizzati dalla GKN, forniranno elevati livelli di manovrabilità e controllo alla cellula. Sarà fatto di una combinazione di metalli e compositi. Le caratteristiche all'interno includono sedili che caricano in modalità wireless le radio delle truppe, occhiali per la visione notturna e altri dispositivi elettronici e finestre che mostrano mappe tridimensionali della missione. 

Particolare enfasi è stata posta sulla riduzione del peso del V-280 rispetto al V-22, che a sua volta ridurrebbe i costi. Per fare ciò, i compositi sono ampiamente utilizzati nell'ala, nella fusoliera e nella coda. Le superfici e la struttura delle ali sono realizzate con una costruzione "sandwich" irrigidita a nido d'ape con nuclei di carbonio a celle grandi per parti meno, più grandi e più leggere. Le superfici e le nervature sono incollate insieme per eliminare gli elementi di fissaggio. Con queste misure, i costi sono ridotti di oltre il 30% rispetto a un'ala V-22 in scala.  La Bell si aspetta che il V-280 costi all'incirca lo stesso di un AH-64E o MH-60M. Mentre l'Osprey ha un caricamento del disco maggiore e un'efficienza al volo inferiore rispetto a un elicottero, il V-280 avrà un carico del disco inferiore e un'ala più lunga per una maggiore efficienza del volo stazionario e di crociera. 

Nell'ottobre 2021, Bell e Rolls Royce hanno annunciato congiuntamente che il propulsore V-280 Valor sarebbe passato dal turboalbero T64 utilizzato sul prototipo a un derivato della Rolls-Royce T406 / AE 1107C utilizzato sull'Osprey, che sarebbe stato chiamato AE 1107F. Allo stesso tempo aumentando la potenza da 5.000 a 7.000 cavalli, l'AE 1107 è un elemento noto negli aerei convertibili con i suoi due decenni di utilizzo precedente che abbassa i costi di mantenimento e riduce i rischi del progetto.

Specifiche (prototipo V-280)

Caratteristiche generali:

• Equipaggio: 4
• Capacità: 14 truppe
• Lunghezza: 50,5 piedi (15,4 m)
• Larghezza: 81,79 piedi (24,93 m)
• Altezza: 23 piedi 0 pollici (7 m)
• Peso a vuoto: 18.078 libbre (8.200 kg)
• Peso massimo al decollo: 30.865 libbre (14.000 kg)
• Motopropulsore: 2 × General Electric T64 turboalbero
• Eliche: diametro 35 piedi 0 pollici (10,7 m).

Prestazioni:

• Velocità di crociera: 320 mph (520 km/h, 280 kn)
• Autonomia di combattimento: 580–920 mi (930–1.480 km, 500–800 nmi)
• Autonomia del traghetto: 2.400 miglia (3.900 km, 2.100 nmi)
• Tangenza: 6.000 piedi (1.800 m); in hover fuori dall'effetto suolo a 95° F (35° C)
• Carico: 16 lb/piedi quadrati (78 kg/m2).

(Fonti delle notizie: Web, Google, Wikipedia, You Tube)