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| K-1200 K-MAX | |
|---|---|
 ロテックス航空のカマンK-1200 | |
| 一般情報 | |
| タイプ | 中型ヘリコプター |
| メーカー | カマン・エアクラフト |
| 状態 | 生産終了、サービス中 |
| 歴史 | |
| 製造 | 1991～2003年、2015～2023年 |
| 初飛行 | 1991年12月23日 |
カマンK-MAX（社名K-1200）は、アメリカのメーカーであるカマン・エアクラフト社が設計・製造した、噛み合い式ローター（シンクロプター）を備えたヘリコプターです。
1980年代から1990年代にかけて開発されたK-MAXは、ドイツの航空技術者アントン・フレットナーの研究成果を基にしています。 1991年12月23日に初飛行を行ったこの機は、機外貨物積載作業を最適に実行できるように特別に設計されており、6,000ポンド（2,700kg）を超える積載量を持ち上げることができます。これはヘリコプターの自重よりも大きく、同様のエンジンを共有しているにもかかわらず、競合機のベル205のほぼ2倍です。シンクロプターであるため、従来のローター技術に比べて効率が優れています。外部積載物の空輸に加えて、空中消火および負傷者搬送用の特殊な構成が開発されました。軍と民間の両方の運用者向けに製造されました。
カマンはK-MAXをオプションの遠隔操縦が可能な無人航空機として開発しようとした。2010年代初頭、無人K-MAX2機が貨物UAVとして長期にわたる戦場評価を受け、アフガニスタン戦争中に米海兵隊（USMC）地上部隊に兵站支援を提供するために配備された。数々の賞を受賞したにもかかわらず、K-MAXは最終的に米海兵隊に見送られ、代わりにボーイングH-6Uリトルバードの無人バージョンが採用された。同社は開発を継続し、この機能のために他の顧客を開拓する意向を表明した。オプションで操縦可能な構成は「K-Max Titan」と名付けられ、2021年に飛行試験が行われた。
K-MAXの最初の生産は1991年から2003年まで行われ、顧客の需要が低かったため、38機のヘリコプターが完成した時点で生産ラインは閉鎖されました。2015年6月、カマンはK-MAXの商用注文10件を受け、生産を再開すると発表した。[1] 2017年5月、再開された生産ラインで製造されたK-MAXの初飛行が行われ、2か月後、2003年以来初の新造機が中国の顧客に納入されました。しかし、需要の低迷により、2023年1月、カマンはK-MAXの生産を再び閉鎖する意向を発表した。
発達
背景
1947年、ドイツの航空技師アントン・フレットナーがペーパークリップ作戦の一環として米国に招集された。[2]彼は第二次世界大戦中にドイツで開発された2つのシンクロプター設計の開発者であった。シンクロプターレイアウトの先駆けとなったフレットナー Fl 265と、その後量産化が予定されていたフレットナー Fl 282コリブリ(「ハミングバード」の愛称で知られる) である。両設計とも、トルク補正の問題を解決する手段として、逆回転する並列かみ合いローターの原理を採用していた。通常、シングルローターヘリコプターでは、テールローター、フェネストロン、NOTAR、またはベントブロワー排気によって補正され、エンジン出力の10～25%を使用できる。[3]フレットナーは米国に留まり、カマン社の主任設計者となった。[4]この立場で、彼はフレットナーダブルローターを採用した数多くの新型ヘリコプターを設計した。
デザイン
K-MAXシリーズは、カマン社が長年にわたり製造してきたシンクロプターの最新モデルで、最も有名なのはHH-43 ハスキーです。初のタービンエンジン搭載ヘリコプターもカマン社製シンクロプターでした。[5] HH-43の顧客は、カマン社に、揚力輸送に最適化された同様のヘリコプターを要求しました。[3]
したがって、K-MAX は、従来のヘリコプターに比べてシンクロプターが持つ 2 つの主な利点を活用しています。従来のローター リフト技術に比べて効率が向上していることと、シンクロプターの自然なホバリング傾向です。これにより、特に吊り下げられた荷物を配置する精密作業において安定性が向上します。同時に、シンクロプターはパイロットの制御入力に対する応答性が高く、荷物を簡単に振り回したり、種子、化学物質、水を広範囲に散布したりすることができます。K-MAX は 1994 年に飛行認証を受けました。[3]
K-1200 K-MAX「空中トラック」は、外部荷重作業にとって重要な機能である反復的な外部リフト操作と垂直基準飛行用に特別に設計、テスト、認定された世界初のヘリコプターです (Kaman は1999 年にIFR 認定を取得)。これらのタスクに使用される他の回転翼航空機は、汎用ヘリコプター、つまり主に乗客または内部貨物を運ぶことを目的としたヘリコプターを改造したものです。
K-MAXは6,000ポンド（2,700kg）を持ち上げることができ、同じエンジンの別バージョンを使用しているベル205のほぼ2倍です。 [6]機体の細長いくさび形のプロファイルと膨らんだ側面の窓により、パイロットは機体のどちら側からでも下から見て荷物をよく見ることができます。[7]最も重要な飛行計器は機体の外側に複製されており、パイロットの視線に近い位置にあり、荷物をまっすぐ見下ろすことができます。[3]貨物フックはヘリコプターの重心の下にある湾曲したベアリング上を自由にスライドするため、飛行中の貨物の取り扱いが向上します。[3]座席はFAAの耐衝撃性認定を受けています。[3]
トランスミッションは3段階で24.3:1の減速比を持ち、無期限に設計されている。[8] 2本のローターマストは、ローターが互いに噛み合うように25度の角度で設置されている。マストはトランスミッションからの回転をローターブレードに伝える。[3]ローターブレード（250〜270 rpmで反対方向に[6]回転する）は、シトカスプルースの 木製 スパーとノーメックスファイバーグラスの後縁セクションで構築されている。[3]木材が選ばれたのは、損傷許容度と疲労抵抗性のためであり、1950年代から1960年代に米空軍向けに製造されたHH-43ハスキーヘリコプターの同様のスパーから蓄積された現場経験と認定データを活用するためである。[9]パイロットはマストとローターブレードの内部を走る鋼管を介してブレードピッチを制御し、ブレードをピッチングするサーボフラップを動かします。これにより必要な力が軽減され、油圧制御の追加重量、コスト、メンテナンスが回避されます。 [6] [10]ローター原理のため、ヘリコプターは通常のヘリコプターと比較して操作が若干異なり、パイロットはHH-43ハスキーで飛行訓練プログラムを受けます。[6] [3]
最初の生産終了
1991年から2003年の間に、カマン社は38機のK-MAXヘリコプターを完成させた。[11] [12] 2003年、航空業界全体に影響を及ぼしたより広範な不況の中、生産ラインを閉鎖することが決定された。[13]しかし、この動きによって開発作業が中止されることはなく、むしろそのような取り組みは長期間継続され、プログラムの新しいパートナーが求められた。[11]
無人バージョン
カマンは1998年にすでにK-MAXの無人バージョンの開発に取り組んでいた。2007年3月、カマンとロッキード・マーティン（チームK-MAX）は、米国国防総省の機会を共同で追求するための戦略的関係協定（SRA）を締結した。[14] [15]無人でほぼ自律飛行し、オプションで遠隔操作およびオプションで操縦可能な車両（OPV）バージョンのK-MAX無人多目的ヘリコプターは、危険な任務のために開発された。戦場に物資を運ぶ戦闘や、化学的、生物学的、または放射線学的危険を伴う民間の状況で使用できる。このプロトタイプは、軍事用の重量物補給輸送での使用を想定して2008年に公開され、[16] 2010年にも再度公開されました。 [17] 2010年12月、海軍航空システム司令部はカマン社に2機の航空機について4,600万ドルの契約を授与し、[18] 2011年には5日間の迅速対応評価を完了しました。[19] 2013年のパリ航空ショーで、カマン社は無人機K-MAXを海外のバイヤーに宣伝し、いくつかの国がこのシステムに興味を示していると主張しました。[20]
2010年代半ば、無人K-MAXは海兵隊の無人リフト/ISR要件を満たすためにボーイングH-6Uリトルバードと競合した。 [21] 2014年4月、クアンティコの海兵隊は、手持ちのミニタブレットを使用して、無人K-MAXとリトルバードを自律的に着陸させることに成功したと発表した。ヘリコプターには、高度なアルゴリズムとLIDARおよび電気光学/赤外線センサーを組み合わせた自律航空貨物/ユーティリティシステム（AACUS）技術が搭載されており、ユーザーは準備されていない着陸地点にヘリコプターを着陸させるポイントを選択できる。[22]海軍研究局は、プロトタイプのAACUSシステムの開発を完了するためにオーロラフライトサイエンシズと無人リトルバードを選択したが、ロッキードはK-MAXの推進と自律貨物配送システムの開発を継続すると述べた。[23]
2回目の生産
2014年2月、カマンはK-MAXの生産再開を検討していると発表した。最近、消防、森林伐採、産業輸送の要件に関する問い合わせが20件以上あったほか、軍用無人バージョンの要望もあった。10件の確定注文を受けて、カマンは同機を再び生産することになった。[24] [25] [26] 2014年までに、K-MAXの飛行時間は累計30万時間に達し、1飛行時間当たりの運用コストは1,200ドルとなった。[26]
オーランドで開催されたヘリエキスポ2015で、カマンは生産ラインの再開に向けて進んでいると報告した。[27]複数の顧客から前金を受け取った後、組立ラインは2017年1月に再開された。[28] 2017年5月12日、カマンは2003年以来生産された最初のK-MAXの試験飛行を行った。[29] [30] 2017年7月13日、この機体はカマンの中国販売代理店であるレクターン・アビエーションに引き渡され、同社はこれを消防活動のために広東省の広東莞祥通航航空に引き渡し、翌週には2機目が引き渡される予定であった。[31] [32]
適切なスケジュールと準備を促進するために、カマン社は2017年に最初の10機のK-MAX回転翼機の生産を延長するかどうかを決定する必要があった。2017年6月、カマン社はさらに10機の航空機を生産することを決定し、生産期間を少なくとも2019年まで延長した。[33] [34] 2017年半ば、同社は8週間ごとに1機のK-MAXを生産する予定であると公式にコメントした。[35]
カマンは、米海兵隊とアフガニスタンで3年間の自律実験を行ったことを基に、[36] [37]、ある時点でK-Max Titanの開発を進めていた。これは、商業顧客が山火事や自然災害などの危険地帯に飛行し、パイロットの休憩なしで長時間運用することを目的とした、オプションでパイロットを乗せる派生型であり、義務的な検査が必要になる前に最大100時間の飛行に適していると主張されていた。FAAの認証に続いて、このシステムは工場外の新車および中古ヘリコプターに取り付けられる予定だった。2021年4月、Titanテクノロジーが初飛行を行った。[38] [39]
2023年1月18日、カマン社は同年後半にK-MAX生産ラインを再度終了すると発表した。閉鎖の理由は「需要の低さと年間納入数の変動、収益性の低さと大量の運転資本在庫要件」とされている。同ラインは60機のプラットフォーム生産を完了した後、2023年度第1四半期に閉鎖される予定である。[40]カマン社は、既存在庫と航空機の減損により5,400万ドルの非現金費用が発生すると指摘した。[11]
運用履歴
2008年には、 1,400kg（3,000ポンド）の解体用ボールを吊り荷として装備したK-MAX1台が解体作業に使用された。[41] [42]
2011年12月、無人K-MAXがアフガニスタンで活動していると報じられた。[43] 2011年12月17日、米海兵隊は戦闘地域で無人K-MAXを使用して初の無人航空システムによる貨物輸送を実施し、約3,500ポンド（1,600 kg）の食料と物資をペイン戦闘前哨基地の部隊に輸送した。[44] [45]米国で3機目の無人K-MAXは、3メートルの精度を達成するために小型ホーミングビーコンに貨物を輸送するために2012年にテストされた。[46] 2013年2月までに、K-MAXは600回の無人ミッションで200万ポンド（910メートルトン）の貨物を輸送し、700時間を超える飛行時間が記録された。[47]
2012年7月31日、ロッキード社は海兵隊を支援するため、アフガニスタンでのK-MAXの2度目の運用延長を発表した。[48] 2013年3月18日、海兵隊は無人K-MAXヘリコプターの使用を無期限に延長し、「別途指示があるまで」2機の航空機を使用し続けると発表した。発表時点で、K-MAXは1,000回以上の任務を遂行し、300万ポンド（1,400メートルトン）以上の物資を運搬しており、配備後の使用に関する評価も検討されていた。[49]無人K-MAXはポピュラーサイエンス誌やアビエーションウィーク＆スペーステクノロジー誌から賞を受賞し、[50] 2012年コリアートロフィーにノミネートされた。[51]
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2013年6月5日、無人K-MAXヘリコプターの1機が補給任務中にアフガニスタンで墜落した。負傷者は出ず、その後の事故調査では操縦ミスと機械的な問題の両方が除外された。[52]当時、回転翼機は所定の地点に向かって自律飛行しており、貨物輸送の最終段階にあった。[53]墜落後、残りの無人K-MAXの運用飛行は停止され、海軍は当時、8月下旬までに飛行を再開できると発表していた。当初、墜落の主な原因はスイングロードとみなされていた。[54]調査の結果、墜落は向かい風ではなく、ヘリコプターが輸送中に遭遇した予期せぬ追い風が原因であり、それが機体の振動を引き起こしたことが判明した。オペレーターは風見鶏効果を利用して制御を取り戻そうとしたが、2,000ポンド（910kg）の荷重が揺れ始め、それが影響を悪化させ、地面に接触した。事故報告書では、パイロットがもっと早く介入し、ミッションプランナーが最新の気象情報を受け取っていれば、事故は防げた可能性があると結論づけられている。状況の変化と不十分なプログラミングにより、事故は自力で回復できず、人間の介入が必要となった。[55]
アフガニスタンで海兵隊を支援するK-MAXは、少なくとも2014年8月までは同地で使用され続ける予定だった。海兵隊は公式プログラムとして無人K-MAXの取得を検討しており、アメリカ陸軍も費用対効果を判断するためにこれを検討していた。戦域では、この回転翼機はほとんどの任務を夜間に遂行し、最大4,500ポンド（2,000kg）の荷物の持ち上げに成功した。機器の接続は地上の人員と協力して行われたが、ロッキード社は、ヘリコプターが単独で接続できるパッケージ上部に取り付けられた装置を介して、この動作を自動的に実行することを検討しており、この機能は2013年に実証された。[56]飛行中に自動的にルートを変更する機能や他の航空機と編隊飛行する機能など、他の機能も検討されていた。[57]無人機K-MAXは、6回のミッション（平均5,000ポンド（2,300 kg）の貨物を輸送）で1日あたり30,000ポンド（14,000 kg）の貨物を輸送することに成功した。ロッキードとカマンは、プログラムのベースライン開始のために海軍と海兵隊と16機のヘリコプターの購入について話し合った。[52]
2014年5月、海兵隊が使用していた無人K-MAXヘリコプター2機が米国に返却された。これは海兵隊がアフガニスタンでの任務支援には不要と判断した直後のことだった。2011年12月に配備され、当初は6か月の予定だったが、その後3年近く同地域で運用され、2,250トンの貨物を運搬した。機器が保管されている間に、海兵隊は無人K-MAXを概念実証プロジェクトから正式なプログラムに変える可能性を検討した。無人航空貨物輸送の正式な要件は、電子攻撃、サイバー戦、効果的な敵の射撃など、将来予想される脅威に対処するために作成されている。アフガニスタンでは、信号劣化能力のない敵に対して夜間に高高度を飛行することで、これらを迅速かつ安価に回避した。[58] [59]当局は墜落したK-MAXヘリコプターを評価し、2015年に修理する予定だった。ヘリコプター、地上管制局、追加装備はオウェゴにあるロッキードの施設に保管されている。[60] CQ-24Aと命名された2機の無人K-MAXは、貨物無人機の公式記録プログラムに情報を提供するための戦術と運用コンセプトを開発するため、2015年9月末までにアリゾナ州の海兵隊基地に移動される予定だった。[61]
2014年11月、ロッキード・マーティンは消火バージョンのデモンストレーションを行い、[27] 2015年10月には別のデモンストレーションが行われ、K-MAXは1時間で24,000ポンド（11,000 kg）以上の水を運びました。[62] [63] 2015年3月には、無人地上車両（UGV）とミッション計画システムと連携して負傷者の避難訓練が行われました。 [64]衛生兵がUGVを発進させて負傷者の状態を評価し、タブレットを使用してK-MAXを呼び出して自動的に着陸させ、その後、マネキンをヘリコプターの座席に固定しました。[65]
2015年1月までに、11機のK-MAXヘリコプターが飛行不能になったと報告されており、そのうちのいくつかは事故で廃棄されていました。さらに、さらに5機がカマンで保管されていました。[66] [67] 2015年3月までに、運用可能なK-MAXの数は21機であると報告されており、250人のパイロットが合計315,000時間を飛行しました。 [6]このタイプの生産は2023年に中止されましたが、カマンは、予見可能な将来にわたって、スペアパーツの提供、サービス、トレーニング、修理を含む、運用中の既存のK-MAXフリートのサポートを継続することを約束しました。[68]
オペレーター
.svg/500px-Flag_of_Canada_(Pantone).svg.png){kind=small}
- ヘリクエストアビエーション[69] [70]
- コロンビア国軍航空隊[71]
- 赤城ヘリコプター株式会社[72]
リヒテンシュタイン[73]
- ロテックスヘリコプターAG [74]
- スカイワークヘリコプターズ株式会社[75]
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- ヘログAG [76] [77]
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- セントラルコプターズ株式会社[78]
- コロンビアベイシンヘリコプターズ（1機発注中）[79]
- ヘリコプターエクスプレス[80]
- ヘリクエストインターナショナル[81]
- マウンテンウェストヘリコプターズ[82] [83]
- ROTAKヘリコプターサービス[84]
- スワンソングループアビエーション[85]
- ティンバーラインヘリコプターズ社[86]
- アメリカ海兵隊[87]
仕様（K-MAX）
データはJane's All the World's Aircraft 2000-01より、[88] K-MAXの性能と仕様、[89] Kaman K-MAXの仕様[90]
一般的な特徴
- 乗員: 1
- 容量：
- 海抜 ISA +15 °C (59.0 °F) で 6,000 ポンド (2,722 kg) の外部荷重
- ISA +15 °C (59.0 °F)、高度 5,000 フィート (1,524 m) で 5,663 ポンド (2,569 kg) の外部荷重
- ISA +15 °C (59.0 °F)、10,000 フィート (3,048 m) での外部荷重 5,163 ポンド (2,342 kg)
- ISA +15 °C (59.0 °F)、12,100 フィート (3,688 m) での外部荷重 5,013 ポンド (2,274 kg)
- ISA +15 °C (59.0 °F)、15,000 フィート (4,572 m) での外部荷重 4,313 ポンド (1,956 kg)
- 長さ: 52フィート (16 m) ローター稼働時
- 胴体の長さ: 41 フィート 9 インチ (12.73 m)
- 幅: 51フィート5インチ (15.67 m) ローター作動時
- 高さ:ハブの中心まで13フィート7インチ (4.14 m)
- 自重: 5,145 ポンド (2,334 kg)
- 最大離陸重量:吊り荷なしで6,500ポンド (2,948 kg)
- 投棄可能な吊り荷を含めて12,000ポンド（5,443kg）
- 燃料容量: 1,541 ポンド (699 kg) / 228.5 米ガロン (190 英ガロン; 865 L)
- 動力装置:ハネウェル T5317A-1 ターボシャフトエンジン 1 基、1,350 shp (1,010 kW) 、トランスミッション寿命を延ばすため、最大 29,000 フィート (8,839 m) までの離陸に対応するフラット定格
- トランスミッション定格出力1,500 shp (1,119 kW)
- メインローター直径: 2 × 48 フィート 4 インチ (14.73 m)
- メインローター面積: 3,669平方フィート (340.9 m 2 )
- ブレードセクション： -根元： NACA 23012 ;先端： NACA 23011 [91]
パフォーマンス
- 速度を絶対に超えないでください: 100 kn (120 mph、190 km/h) クリーン
- 外部荷重で80ノット（92 mph; 148 km/h）
- 航続距離:最大積載量で300 nmi (350 mi、560 km)
- 実用上昇限度: 15,000 フィート (4,600 メートル)
- ホバリング高度上限 IGE: 6,000 ポンド (2,722 kg) AUW、ISA で 26,300 フィート (8,016 m)
- 上昇率:フラット定格トルクで海面で 2,500 フィート/分 (13 m/秒)
- ディスク荷重: 3.52 ポンド/平方フィート (17.2 kg/m 2 )
- 出力/質量: 0.1045 hp/lb (0.1718 kW/kg)
- 燃料消費量: 85ガロン/時 (71インペリアルガロン/時; 322 L/時) [26]
参照
| 外部メディア | |
|---|---|
| 画像 | |
 ユマの自律型K-MAX | |
| ビデオ | |
 ユマの無人K-MAX | |
| K-MAXと破壊球 |
関連開発
同等の役割、構成、時代の航空機
参考文献
- ^ 「カマン社、新規商業注文によりK-Maxの生産を再開」 Flightglobal. 2015年6月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ボイン、ウォルター J. (2011)。『ヘリコプターは現代の戦争をどう変えたか』ペリカン出版、p. 45。ISBN 978-1-58980-700-6。
- ^ abcdefghi Bazzani, Mario (2020年12月). 「Kaman K-1200 K-MAX」. www.heli-archive.ch .
オペレーターの意見を反映した初期の設計特徴には、鉛蓄電池、DCのみの電気システム、「機械的に強化された」板金構造と頑丈なフック、耐衝撃性コックピット、アクセスしやすいカウリングとパネル、エンジン吸気口の粒子分離器、簡単な操作手順などが含まれていました。
- ^ “「アントン・フレットナー」; ヒュプシュラウバー博物館ビュッケブルク”. 2012 年 10 月 18 日のオリジナルからアーカイブ。2012 年8 月 22 日に取得。
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カマンのインストラクターが言うように、「平泳ぎをする水泳選手のように」反対方向に回転する、かみ合うメインローター。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、カマン K-MAXに関連するメディアがあります。
- Kaman Aerospace の K-MAX ページ
- ファイアマックスシステムを搭載した優れたヘリコプターK-MAX
- オーストリアのウッチャーヘリコプター
- K-MAXによるヘリロギングの経済性
- K-MAXの始動のビデオ