Samolot VTOL X
Program Vertical Take-Off and Landing Experimental Aircraft ( VTOL X-Plane ) to amerykański projekt badawczy sponsorowany przez Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA). Celem programu jest zademonstrowanie VTOL , który może startować pionowo i efektywnie zawisać, lecąc jednocześnie szybciej niż konwencjonalne wiropłaty . Było wiele wcześniejszych prób, większość z nich zakończyła się niepowodzeniem.
Helikopter z konwencjonalnym układem wirników ma teoretyczną prędkość maksymalną 200 węzłów (230 mil na godzinę; 370 km / h), po czym cierpi na asymetrię siły nośnej . Niektóre projekty z powodzeniem stworzyły unoszące się i szybkie samoloty, w tym tiltrotor Bell Boeing V-22 Osprey , który może latać z prędkością 275 węzłów (316 mil na godzinę; 509 km / h) oraz helikopter złożony Sikorsky X2 który leciał z prędkością 260 węzłów (300 mil na godzinę; 480 km / h), ale oba poczyniły znaczne kompromisy aerodynamiczne w zakresie wydajności lub zasięgu zawisu. Celem DARPA jest zademonstrowanie samolotu VTOL, który może osiągnąć stałą prędkość maksymalną od 300 do 400 węzłów (345 do 460 mil na godzinę (555 do 740 km / h)).
Wszyscy uczestnicy programu postanowili zademonstrować swoje koncepcje przy użyciu bezzałogowego statku powietrznego, mimo że nie było to wymagane, ale technologie mają być stosowane również w samolotach załogowych.
Firma Aurora Flight Sciences została wybrana do stworzenia projektu testowego, który będzie latał w 2018 roku.
Wymóg i program
DARPA ogłosiła program w lutym 2013 r., Wymagając stworzenia nowego samolotu, który wykorzystuje najlepsze cechy technologii pionowego startu i lądowania oraz technologii stosowanej w konwencjonalnych samolotach. Hybrydowy samolot będzie starał się udoskonalić w czterech obszarach:
- Szybkość - osiągnij prędkość maksymalną co najmniej 300 kts.
- Hover - zwiększ wydajność zawisu do co najmniej 75 procent.
- Efektywność przelotowa – osiągnij stosunek siły nośnej do oporu wynoszący co najmniej 10.
- Obciążenie — upewnij się, że rozwiązanie może przenosić obciążenie użytkowe wynoszące co najmniej 40% przewidywanej masy brutto.
Faza pierwsza - Wstępne studium projektowe
Pierwsze dwie zaangażowane firmy zostały ogłoszone w grudniu 2013 r., kiedy Sikorsky Aircraft otrzymał kontrakt o wartości 14,4 mln USD , a firma Aurora Flight Sciences otrzymała 14 mln USD na wstępne badania projektowe w ramach 47 mln USD budżetu Fazy Pierwszej.
W dniu 18 marca 2014 r. DARPA ogłosiła, że Sikorsky, Aurora Flight Sciences, Boeing i Karem Aircraft zostały wybrane do rywalizacji o samolot VTOL X. Cztery firmy oparły swoje projekty na bezzałogowych statkach powietrznych i będą rywalizować przez następne 20 miesięcy. Nazwa zgłoszenia Aurory została ujawniona jako LightningStrike w lutym i chociaż projekt był nieznany, firma ma historię produkcji samolotów z wentylatorami kanałowymi i samolotami z napędem hybrydowym. Oczekiwano, że Karem Aircraft zaproponuje typu tiltrotor z wirnikiem o optymalnej prędkości. Boeinga PhantomSwift wbudowane podwójne wentylatory podnoszące wewnątrz kadłuba z odchylanymi wentylatorami kanałowymi zamontowanymi na końcówkach skrzydeł do podnoszenia i ciągu do przodu; demonstrator w skali został zbudowany i pilotowany przez firmę w 2013 roku. Sikorsky współpracował z Lockheed Martin nad projektem „o niskiej złożoności”, który łączył aerodynamikę stałopłata i zaawansowane sterowanie wirnikiem. Pojedynczy projekt miał zostać wybrany jesienią 2015 roku na kontrakt o wartości 95 milionów dolarów na budowę demonstratora w fazie 2.
- Rotor Blow Wing - Sikorsky i Lockheed Martin połączyły siły, aby opracować koncepcję bezzałogowego rotora z dmuchanymi skrzydłami. Twierdzili, że zintegrował aerodynamikę stałego skrzydła i zaawansowane sterowanie wirnikiem, aby zapewnić konfigurację o niskiej złożoności. Artystyczne przedstawienie Rotor Blown Wing firmy Sikorsky było wizualnie podobne do Boeinga Heliwing, bezzałogowego ogona przeznaczony do osiągnięcia 180 węzłów (210 mil na godzinę; 330 km / h) w locie do przodu; po raz pierwszy poleciał w kwietniu 1995 roku, ale rozbił się w lipcu i projekt został odłożony na półkę. Firma Sikorsky potwierdziła, że Rotor Blow Wing będzie sterował ogonem, a jego nazwa sugeruje, że skrzydło pozostaje wyrównane z ruchem śmigła podczas przejścia z pionu do przodu, zmniejszając ściąganie na skrzydle w trybie zawisu.
- LightningStrike - LightningStrike firmy Aurora Flight Sciences osiągnąłby wysoką ogólną wydajność poprzez zintegrowanie napędu z aerodynamiczną konstrukcją pojazdu powietrznego. Firma ma doświadczenie z projektami wentylatorów kanałowych za pośrednictwem samolotów serii Goldeneye , również w ramach programów DARPA, oraz z napędem hybrydowo-elektrycznym z bezzałogowym statkiem powietrznym Excalibur dowód koncepcyjny samolotu w celu stworzenia projektu zapewniającego pionowy start i lądowanie z szybkim lotem poziomym. Wykorzystując to doświadczenie, firma Aurora Flight Sciences opracowała rewolucyjną koncepcję pojazdu, która wykorzystuje rozproszony napęd elektryczny (EDP) w osiemnastu 31-calowych (79 cm) wentylatorach skrzydłowych i sześciu 21-calowych (53 cm) wentylatorach kanardowych, napędzanych 3 MW energii elektrycznej .
- skrzydłem mewy o wysokim współczynniku kształtu . Zewnętrzne sekcje skrzydła, wraz z dwoma 36-stopowymi wirnikami / śmigłami, obracały się o 90 stopni w celu przejścia między zawisem a lotem do przodu, napędzane przez dwa Rolls-Royce Turbomeca RTM322 .
- PhantomSwift — koncepcja PhantomSwift firmy Boeing miała dwa duże wewnętrzne wentylatory zapewniające siłę nośną, a dwa wentylatory na końcówkach skrzydeł zapewniają stabilność podczas zawisu. W locie do przodu wewnętrzne wentylatory przestają dostarczać energię, a wentylatory na końcach skrzydeł zapewniają ciąg. Boeing twierdził, że ta konfiguracja była o 50 procent bardziej wydajna w zawisie niż typowy helikopter i oczekiwano, że będzie miał prędkość maksymalną 740 km / h (460 mil / h; 400 węzłów). Pełnowymiarowa wersja miałaby rozpiętość skrzydeł 50 stóp (15 m), długość kadłuba 44 stóp (13 m) i ważyłaby 12 000 funtów (5400 kg). Demonstrator byłby zasilany przez jeden lub dwa General Electric CT7-8 silniki, ale wersja produkcyjna byłaby napędzana całkowicie elektrycznym napędem.
Faza druga
Oczekuje się, że faza projektowania, rozwoju i integracji potrwa 18 miesięcy; Faza druga pozwoli firmom dojrzeć swoje projekty.
W dniu 3 marca 2016 r. DARPA przyznała Aurora Flight Sciences 89,4 miliona dolarów na zbudowanie i zademonstrowanie koncepcji LightningStrike, pokonując pozostałych trzech konkurentów. LightningStrike to konstrukcja z odchylanymi skrzydłami, napędzana jednym turbowałowym Rolls-Royce AE1107C , tego samego typu, który zastosowano w V-22 Osprey, który wytwarza energię elektryczną za pośrednictwem trzech generatorów Honeywell do napędzania 24 rozproszonych wentylatorów kanałowych, po trzy w przednich kanistrach i 18 w poprzek głównego skrzydła. Zamiast używać konwencjonalnych silników, jak wszyscy inni kandydaci, samolot opiera się na „rozproszonym napędzie elektrycznym”, w którym trzy generatory wytwarzają trzy megawaty (4023 koni mechanicznych ) energii elektrycznej, tyle samo co komercyjna turbina wiatrowa , napędza poszczególne silniki napędzające wentylatory; każdy wentylator skrzydłowy wykorzystuje silnik o mocy 100 kW, a każdy wentylator canard silnik o mocy 70 kW. Pojazd powietrzny będzie ważył od 10 000 do 12 000 funtów (4500–5 400 kg), mniej więcej wielkości UH-1Y Venom i będzie poruszał się z prędkością większą niż 300 węzłów, czyli o 50 węzłów szybciej niż V-22. Faza II projektu VTOL X-Plane polega na wyprodukowaniu dwóch pojazdów powietrznych przed testami w locie, planowanymi na wrzesień 2018 r. Demonstrator w 20-procentowej skali, ważący 325 funtów (147 kg), wykorzystujący skrzydła i kanistry wykonane z kompozytów węglowych i wydrukowany w 3D tworzyw sztucznych, oblatano 29 marca 2016 r. Pełnowymiarowy samolot otrzyma oznaczenie XV-24A .
Faza trzecia
Faza trzecia miała trwać 12 miesięcy od lutego 2017 do lutego 2018 i składać się z testów naziemnych i w locie eksperymentalnych projektów.
Darpa anulował projekt przed testami w locie .
Linki zewnętrzne
| Obraz zewnętrzny | |
|---|---|
 Poprzednie próby działają tylko w przeglądarce Microsoft Internet Explorer
|