DARPA a anunțat demararea fazei a 2-a pentru proiectul VTOL X-Plane

March 2016

Anul 2018 este termenul propus pentru realizarea primelor teste de zbor ale dronei din programul VTOL X-Plane, inițiat și finanțat de DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

VTOL (Vertical Take-Off and Landing) este un concept de zbor care a fost lansat cu peste un secol în urmă. Pe lângă elicoptere, s-au încercat multe alte abordări pentru dezvoltarea de aeronave cu decolare și aterizare verticale. Conceptul de vehicul VTOL a fost patentat în 1921 de inventatorul american de origine sârbă, Nikola Tesla (1856, Smiljan în Austro-Ungaria, astăzi Croația –  7 ianuarie 1943, New York; a emigrat în SUA în 1884 și a lucrat cu Thomas Edison). Conceptul VTOL a pătruns și în domeniul aeronavelor fără pilot (UAV sau drone) iar programul VTOL X-Plane are scopul de a demonstra, cu un nou design, că o aeronavă cu decolare și aterizare verticală poate atinge viteze mai mari decât modelele cu rotor, convenționale. Cele mai multe încercări de până acum, nu au avut succes. Experimentele au fost făcute pentru a crește viteza maximă de zbor dar fără a diminua eficiența și agilitatea acestui model de aeronavă. Programul experimental își propune ca prin îmbinarea dintre tehnologia cu aripi fixe și cea cu brațe rotative (elice) și prin integrarea unor noi subsisteme, să permită îmbunătățiri radicale ale capacității de zbor vertical și de croazieră. Un pas important a fost făcut prin anunțul DARPA de trecere la etapa a doua, având ca finalizare zborul demonstrativ din anul 2018. Agenția DARPA speră să producă o aeronavă care să poată efectua zboruri similar cu aeronava cu decolare verticală, din dotarea armatei, Osprey, dezvoltată de Bell-Boeing (o alianță strategică între Bell Helicopter și Boeing). Suma de 89,4 milioane de dolari, a fost acordată companiei Aurora Flight Sciences, cu sediul central în aeroportul din Manassas, Virginia, locul unde se va realiza proiectarea. Aurora Flight Sciences Corporation este o companie din domeniul cercetării aviației și aeronauticii, specializată în primul rând în proiectarea și construcția de UAV cu destinație specială. Are un centru de producție în Bridgeport, statul West Virginia, și altul în Columbus, Mississippi, unde se va construi prototipul LightningStrike. Din 2005 deține un centru de cercetare și dezvoltare în orașul Cambridge, Massachusetts, unde există o linie pentru MAV (Micro Aerial Vehicle), un UAV în miniatură (cu restricții de dimensiune).

Prin proiectul VTOL X-Plane se urmărește, printre altele, ca :

  • aeonava fără pilot să atingă o viteză susținută între 555 – 740 km/h
  • să crească eficiența zborului de la 60 la cel puțin 75%
  • să transporte o sarcină utilă de cel puțin 40% din greutatea proprie brută, proiectată a fi între 4.535 kg și 5.443 kg.

Proiectul mai prevede ca aeronava să poată zbura pe distanțe lungi, să planeze când este necesr și să îndeplinească diverse misiuni fără a fi nevoie de zone de aterizare pregătite. Dacă cerințele se pot realiza și testele vor reuși, se intenționează ca tehnologia dezvoltată pentru VTOL X-Plane ca UAV, să se aplice, la fel de bine, aeronavelor cu echipaj. „Aurora este mândră să susțină DARPA în ceea ce noi toți sperăm să fie un progres cu adevărat istoric în tehnologia aviației”, a spus John Langford, președinte și CEO al Aurora Flight Sciences Corporation. Acesta a mai adăugat, „Dacă vor avea succes, capabilitățile de zbor, îmbunătățite în mod radical, ar putea duce la un avans revoluționar al capacității militare americane pentru misiunile viitoare. Suntem onorați că am fost selectați de DARPA pentru a construi și testa printr-o demonstrație, un model de aeronavă VTOL”. Aurora Flight Sciences va construi un prototip al dronei cu propulsie hibridă, denumită LightningStrike, după ce a întrecut doi competitori, rămași în cursa programului VTOL X-Plane, inițiată de agenția DARPA. La demararea proiectului, în 2013, au intrat în competiție 4 echipe, dar doar 3 au trecut de faza preliminară, printre care și Aurora. Compania Boeing a venit cu modelul Phantom Swift, Sikorsky Aircraft Corporation a propus conceptul propriu Rotor Blown Wing, iar compania Karem Aircraft a venit cu un model OSTR (Optimum Speed Tiltrotor) și anume TR36XP. Proiectul Aurora, pentru această fază, prevede o aeronavă fără pilot cu două aripi mari în spate și două mai mici în față, având și rol de stabilizatoare. Un motor cu turbină, Rolls-Royce AE1107C, cel utilizat de avioanele cu decolare verticală Bell-Boeing V-22 Osprey, montat în fuselaj, va produce energie electrică de 3 MW (peste 4.000 CP), echivalentul unei turbine eoliene medii. Motorul va alimenta 24 de dispozitive cu aripi rotative, asemănătoare unor nacele cu ventilatoare, 9 integrate în fiecare dintre aripile mari și câte 3 în interiorul aripilor stabilizatoare din față. Ambele perechi de aripi, cele din spate și cele din față, se vor înclina pentru a direcționa forța elicelor după cum este nevoie, de la o poziție orizontală (spre înapoi) pentru zborul înainte, la una verticală, pentru decolare sau aterizare. Astfel, LightningStrike va fi prima aeronavă din istorie care va folosi componenta de stabilizare pentru deplasări pe verticală. Tehnologia de control al zborului este derivată din cea utilizată la Centaur și Orion, UAV create recent de Aurora Flight Sciences.

Pe lângă designul revoluționar, va fi integrată tehnologie pentru :

  • producerea de energie electrică
  • sistemele de distribuție sau repartiție, care să permită alimentarea mai multor nacele
  • un design modularizat al aripilor, ca să poată efectua, în mod eficient, zborul înainte sau staționarea în aer dar și transmisia dintre module
  • sistemele de control al zborului, care să poată modifica forța fiecărui propulsor, pentru a crește manevrabilitatea

„Acest VTOL X-plan nu va fi în producție de serie, în următorii câțiva ani, dar vor fi importante capabilitățile pe care le va putea permite, în viitor”, a spus Ashish Bagai, Program Manager la DARPA, în departamentul Tactical Technology Office. Proiectul cuprinde multe lucruri inovatoare dar și multe obstacole, unele de durată. Caracteristicile particulare de proiectare trebuie să permită o bună staționare în aer și un zbor rapid, modele complet diferite.

Tags