دارپا در هواپیمای ایکس که با انفجار هوا مانور می دهد، گام بزرگی به جلو برمی دارد

دارپا در هواپیمای ایکس که با انفجار هوا مانور می دهد، گام بزرگی به جلو برمی دارد

تمبر زمان: 19 ژانویه 2023، ساعت 4:21 بعد از ظهر
گره منبع: 1910076

واشنگتن - آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی یک گام بزرگ به سمت ایجاد یک هواپیمای آزمایشی برداشته است که می تواند بدون هواپیماهای سنتی یا سایر وسایل مکانیکی مانور دهد، به جای آن با استفاده از فوران های کوتاه هوا.

دارپا روز سه شنبه اعلام کرد که Aurora Flight Sciences را برای شروع طراحی دقیق هواپیمایی که از فناوری به نام کنترل جریان فعال برای هدایت آن استفاده می کند، به عنوان بخشی از برنامه کنترل هواپیمای انقلابی با افکتورهای جدید یا CRANE انتخاب کرده است. Aurora یک شرکت تابعه از بوئینگ است که مقر آن در Manassas، ویرجینیا است و در توسعه طرح‌های نوآورانه پیشرفته برای هواپیماها و سیستم‌های بدون خدمه تخصص دارد.

ریچارد ولزین، مدیر برنامه کرین، در بیانیه ای گفت: «در چند دهه گذشته، جامعه کنترل جریان فعال پیشرفت های قابل توجهی داشته است که امکان ادغام فناوری های کنترل جریان فعال را در هواپیماهای پیشرفته فراهم می کند. ما در مورد تکمیل طراحی و آزمایش پرواز یک هواپیمای نمایشی با AFC به عنوان طرح اولیه مطمئن هستیم. با بخش بال مدولار و افکتورهای مدولار AFC، CRANE X-plane این پتانسیل را دارد که مدت‌ها پس از پایان برنامه کرین به عنوان یک دارایی آزمایشی ملی زندگی کند.

یک هواپیمای معمولی دارای اجزای مکانیکی مانند ایلرون بر روی بال های خود و سکان و آسانسورهایی در دم خود است که خلبان آن برای کنترل چرخش، زمین و انحراف هواپیما از آنها استفاده می کند.

الکساندر والان مدیر سابق برنامه کرین در نوامبر 2021 در مصاحبه ای با دیفنس نیوز گفت که این اصل کلی عمدتاً بدون تغییر باقی مانده است و طراحی هواپیما را برای بیش از یک قرن هدایت می کند.

اما دارپا امیدوار است که مفهوم کنترل جریان فعال، در صورت موفقیت آمیز بودن، بتواند باعث بازنگری اساسی در نحوه ساخت و مانور هواپیماها شود.

فناوری کنترل جریان فعال از انفجارهای کوچک هوا از بال یا سایر سطوح فویل هوا برای تغییر موقعیت یا جهت هواپیما استفاده می کند. او گفت که انفجار به خودی خود بال ها را تحت این مفهوم هل نمی دهد، روشی که یک فضاپیما از رانشگرها برای به حرکت درآوردن آن در مدار یا در حین ورود مجدد استفاده می کند.

در عوض، یک انفجار کنترل جریان فعال، چیزی شبیه به سرعت گیر ایجاد می کند که نحوه جریان هوا بر روی بال ها را تغییر می دهد، که سپس باعث می شود هواپیما جابجا شود.

والان گفت: «این بسیار کارآمد در مصرف انرژی است. «از آنجایی که من از روش طبیعی استفاده می‌کنم که هوا می‌خواهد حرکت کند، فقط کمی انرژی به آن تزریق می‌کنم تا تأثیر زیادی از آن داشته باشم. ما در واقع وسیله نقلیه را با هوا هل نمی‌دهیم، بلکه از آن برای تنظیم نحوه جریان هوا بر روی بال استفاده می‌کنیم."

او گفت که جامعه هوافضا این مفهوم را برای حداقل سه دهه در نظر گرفته است و آزمایش‌های آزمایشگاهی و برخی نمایش‌های پروازی در مقیاس کوچک را امتحان کرده است. در سال 2015، ناسا و بوئینگ با یکدیگر همکاری کردند تا با موفقیت یک هواپیمای 757 اصلاح شده با دم عمودی را به پرواز درآورند که از فناوری کنترل جریان فعال برای افزایش کارایی آیرودینامیکی استفاده می کرد.

ولان گفت تا کنون هیچکس سعی نکرده است با استفاده از این فناوری کل هواپیما را کنترل کند.

اگر دارپا تصمیم بگیرد به مرحله بعدی برود، Aurora یک نمایشگر در مقیاس کامل با طول بال‌های 30 فوتی می‌سازد و هدف آن انجام آزمایش‌های پروازی در سال 2025 است. (علوم پرواز Aurora)

او گفت، دارپا در سال‌های اخیر احساس می‌کرد این فناوری - از جمله ابر رایانه‌ها و ابزارهای دینامیک سیالات پیشرفته، و هواپیماهای بدون سرنشین که می‌توانند نشان دادن کنترل جریان فعال را بسیار ارزان‌تر و ایمن‌تر از آزمایش آن بر روی هواپیماهای سرنشین‌دار کنند - تا حدی توسعه یافته است که «زمان» درست بود که سعی کنیم ببینیم آیا می‌توانیم یک هواپیما در این زمینه طراحی کنیم.»

دارپا همچنین باید نشان می داد که این فناوری نه تنها چیزی است که "به نظر جالب می رسد"، بلکه می تواند مزایای ملموسی نسبت به سیستم سنتی داشته باشد.

دارپا در بیانیه روز سه‌شنبه خود اعلام کرد که این فناوری می‌تواند نحوه پرواز هواپیماها را به روش‌های مختلفی بهبود بخشد، از جمله با حذف سطوح متحرک برای کنترل هواپیما، کاهش کشش، بال‌های ضخیم‌تر برای کارایی ساختاری و افزایش ظرفیت سوخت، و سیستم‌های ساده‌سازی برای بهبود بالابر هواپیما. والان در سال 2021 گفت که این امر همچنین می تواند به کاهش هزینه ها و افزایش چابکی هواپیما منجر شود.

دارپا برنامه کرین را در سال 2019 راه اندازی کرد و سازمان هایی مانند آرورا، لاکهید مارتین و شرکت تحقیقات فناوری جورجیا در مراحل اولیه آن شرکت کردند.

Aurora اکنون فاز 1 پروژه را به پایان رسانده است، یک مرحله طراحی اولیه که دارای آنچه DARPA به عنوان "هواپیمای بستر آزمایشی ابتکاری" توصیف می کند که با موفقیت از کنترل جریان فعال در آزمایش تونل باد استفاده می کند، به پایان رسیده است.

Aurora اکنون بر اساس قرارداد 2 میلیون دلاری وارد فاز 42 می شود، جایی که یک طرح مهندسی دقیق برای هواپیمای خود ایجاد می کند و نرم افزار پرواز و کنترل ها را توسعه می دهد. این با بررسی طراحی انتقادی یک نمایشگر "X-plane" پایان می‌یابد، که می‌تواند بدون کنترل‌های متحرک پرواز سنتی بر روی بال‌ها یا دم خود پرواز کند.

جایزه دارپا همچنین این گزینه را دارد که شفق قطبی را به فاز 3 این برنامه منتقل کند، که در آن یک هواپیمای بدون خدمه 7,000 پوندی در مقیاس کامل بسازد که برای آزمایش پرواز دارپا به کنترل جریان فعال متکی است. این هواپیمای آزمایشی دارای تنظیمات بال مدولار است که به دارپا یا سایر سازمان‌ها اجازه می‌دهد در آینده به راحتی فناوری‌های پیشرفته را تعویض کنند.

گراهام دروزسکی، معاون برنامه‌های دولتی Aurora در بیانیه‌ای از شرکت گفت: «با توجه به همه چیزهایی که در مورد AFC و کاربرد آن در هواپیماهای تاکتیکی در مراحل قبلی کرین آموخته‌ایم، گام بعدی اثبات این آموخته‌ها در پرواز است». CRANE X-plane به طور خاص برای بررسی اثربخشی فناوری‌های AFC در مقیاس مربوط به مأموریت و اعداد ماخ طراحی شده است.

این شرکت اعلام کرد که این هواپیمای ایکس را با طول بال‌های 30 فوتی در تاسیسات خود در ویرجینیا، ویرجینیای غربی و می‌سی‌سی‌پی خواهد ساخت و تا 0.7 ماخ پرواز خواهد کرد. آرورا امیدوار است در سال 2025 آزمایش های پروازی را انجام دهد.

سال‌ها – اگر هرگز – خواهد گذشت تا این نوع فناوری در یک هواپیمای نیروی هوایی یا سایر هواپیماهای نظامی فرود بیاید. والان در سال 2021 گفت که این یک پروژه آزمایشی است که هدف آن نشان دادن این است که آیا این نوع فناوری نوآورانه می تواند کار کند، نه برای بهبود چیزی که قبلاً در حال کار است.

به گفته والان، اگر این مفهوم کارساز باشد، می‌تواند یک فناوری «اختلال‌کننده» باشد و حتی نحوه طراحی هواپیماهای آینده را مختل کند.

والان گفت: «از آنجایی که ما دارپا هستیم، می‌توانیم به نوعی پاکت را کمی فشار دهیم. "من مجبور نیستم سیستمی در آنجا داشته باشم که به این نیاز داشته باشد."

ولان ادامه داد: "آنچه که ما در تلاشیم در این برنامه انجام دهیم این است که جعبه ابزار طراحان هواپیما را باز کنیم، بنابراین سیستم های آینده ابزارهای جدید و رویکردهای جدیدی دارند که می توانند اتخاذ کنند و در نظر بگیرند." "این واقعاً هنر ممکن است."

استفان لوزی گزارشگر جنگ هوایی دیفنس نیوز است. او قبلاً مسائل رهبری و پرسنل را در Air Force Times و پنتاگون، عملیات ویژه و جنگ هوایی را در Military.com پوشش می داد. او برای پوشش عملیات نیروی هوایی آمریکا به خاورمیانه سفر کرده است.

تمبر زمان:

بیشتر از اخبار دفاع