В течение десятилетий инженеры предпринимали попытки улучшить характеристики самолётов вертикального взлёта и посадки (СВВП или VTOL), но не могли решить ряд взаимосвязанных проблем. Предпринимались десятки попыток увеличить скорость без уменьшения дальности полёта, эффективность самолёта, но все попытки проваливались по той или иной причине.
Американское агентство DARPA надеется, что новый экспериментальный самолёт VTOL X-Plane сможет преодолеть все эти трудности за счёт необычного сочетания крыла с винтами, а также интеграции инновационных подсистем, которые кардинально улучшат вертикальный взлёт и крейсерскую скорость.
Вчера агентство DARPA объявила о заключении контракта с компанией Aurora Flight Sciences на разработку такого самолёта.
«Как раз когда мы решили, что всё уже перепробовано, инженеры Aurora нашли место для инноваций — действительно новые инженерные и технологические элементы, которые обещают огромные возможности для применения в реальных летательных аппаратах», — сказал Ашиш Багай (Ashish Bagai), менеджер проекта DARPA.
По условиям VTOL X-Plane, летательный аппарат должен иметь следующие характеристики.
- Постоянная максимальная скорость от 300 до 400 узлов (556-741 км/ч)
- Эффективность кпд парения (hover efficiency) должна быть повышена с 60% как минимум до 75%
- Аэродинамическое качество (отношение коэффициентов подъёмной силы к лобовому сопротивлению) должно быть повышено с 5-6 до 10+
- Полезная нагрузка должна составлять минимум 40% от предположительной массы самолёта (4500-5400 кг)
Концепт беспилотного самолёта Aurora Flight Sciences имеет два больших задних крыла и переднее горизонтальное оперение по аэродинамической схеме «утка». Газотурбинный двигатель как в конвертопланах Bell V-22 Osprey, которые находятся на вооружении Корпуса морской пехоты США и ВМС США. Двигатель устанавливается на фюзеляж и обеспечивает мощность 4000 л.с (3 МВт).
От двигателя вращаются 24 канальных вентилятора: по девять на задних крыльях и по три на передних. Полуплоскости передних и задних крыльев поворачиваются в зависимости от направления полёта. При взлёте они поворачиваются вниз вентиляторами, при крейсерском полёте — назад вентиляторами.
По мнению DARPA, наибольшую сложность представляет стабилизация самолёта в режиме парения.
Беспилотный самолёт можно адаптировать и под ручное управление. Aurora Flight Sciences рассчитывает начать лётные тесты в 2018 году.
Комментарии (23)
iTaurus
04.03.2016 13:24+1Похоже на нечто, созданное в KSP, система не выглядит надежной и отказоустойчивой. Но поверим Дарпе.
link0ln
04.03.2016 13:32Вертикальный взлет нужен ну имхо только в каких-то спецзадачах, связанных с невозможностью посадки/взлета в нужном месте. А в ином случае очень энергозатратно и довольно опасно при "рваном ветре".
zloydiadia
04.03.2016 13:33мне кажется "некрасиво — летать не будет" то есть взлететь то взлетит но эффективность будет страдать
gotch
04.03.2016 14:46+2А что со Skyranger'ом случилось? Хорошая грузоподъемность, 6 человек десанта, вертикальный взлет и посадка.
extempl
04.03.2016 15:35Не помню как там по факту (это же XCOM, да?), но по картинке похоже что большое сопротивление при взлёте в виде крыльев — надо бы таки поворачивать или убирать.
gotch
04.03.2016 19:20Да, XCOM.
Конечно, вы правы, я даже не подумал об этом. Эта забавная конструкция умеет убирать крылья назад, как бы вытягивая их вдоль корпуса, но только для произведения дополнительного "вау" эффекта.
orcy
05.03.2016 14:53Скорость взлета может быть достаточно небольшой чтобы сопротивления воздуха крыльям можно было бы не учитывать. Т.е. поднялся метров на 50 и вперед.
extempl
04.03.2016 15:33Думал, на кдпв показалось, ан нет — на видео все пропеллеры таки крутятся в одну сторону, что довольно странно.
А ещё ему не хватает хвостового оперения для управления самолётом в условиях отказавших двигателей.
Marsikus
04.03.2016 23:07Полагаю что видеоролик поручили делать далекому от авиации 3d-визуализатору.
А на счет отказа двигателей можно, наверное, не особо беспокоиться. Конструкция с таким количеством двигателей должна быть рассчитана на работу с частичным отказом.
SamsonovAnton
06.03.2016 09:17ДвигателЕЙ? Там всего один двигатель, который приводит во вращение все пропеллеры.
Marsikus
10.03.2016 00:57Судя по описанию, газотурбинный двигатель соединен с генератором мощностью 3 МВт. А 24 пропеллера вращаются своими индивидуальными электрическими двигателями, при этом обороты, а следовательно и тяга, каждого из них могут изменяться отдельно. Источник: http://www.darpa.mil/news-events/2016-03-03
SamsonovAnton
13.03.2016 18:35Если только там нет достаточно ёмкого (читай: «тяжёлого») аккумулятора, который способен обеспечить более-менее безопасную посадку в самых разных ситуациях, всё равно главный двигатель остаётся единой точкой отказа.
pasetchnik
04.03.2016 21:27Как передается вращающее усилие на винты?
Или там электромоторы а основной двигатель работает как генератор?
Telesyk
04.03.2016 21:27Передние и задние крылья поворачиваются в зависимости от направления полёта.
На самом деле, то, что вы называете крыльями, называется полуплоскостями крыла Простите.
rstepanov
05.03.2016 00:27Зачем изобретать велосипед? Есть же уже достойный дизайн:
C 1:37 очень убедительно выглядит: https://www.youtube.com/watch?v=8mkmBWIUT54
deema35
05.03.2016 00:33Интересно как им управлять? Не элеронов не рулей высоты. Управлять как вертолетом за счет автомата перекоса тоже нельзя.
arheops
05.03.2016 01:38В смысле? У него переднее крыло независимо двигается. А в режиме тяги управление задается разной мощностью на винтах(они электрические потому управление по скрости как у квадракоптера)
Bedal
05.03.2016 21:00идеальный движитель — поток за ним такой же, какой и перед ним, сопротивления нет. Чем больше скорость струи отличается от скорости полёта — тем ниже эффективность.
То есть при вертикальном взлёте (скорость ноль) нужна минимальная скорость струи — и максимальное её сечение. То бишь — вертолёт.
По нынешним временам один большой ротор можно заменить на множество мелких, выиграв процентов 10 на управляемости. Но принцип «площадь сечения струи должна быть большой» никуда не денется.
В общем, в качестве вертикалки это будет барахло.
Что же касается горизонтального полёта — то тут может получиться интересное крыло с распределённым движителем. Очень интересное. Хотя про скорости 700 я бы не писал, вряд ли.
Очень, очень смущает то, что фирма-производитель НЕ занимается подобным хитрым крылом, все их работы — на отработке именно конвертопланной схемы. Так что и в горизонте тоже чудес не будет.
Распил…Marsikus
10.03.2016 01:20Да, прогнозы скорости не соответствуют облику аппарата. При таком количестве поверхностей, дающих лобовое сопротивление, да еще и форма крыла в плане совсем прямоугольная, что не соответствует скоростям выше 400, плюс-минус немного.
Bedal
10.03.2016 07:37Нну, распределённый движитель в крыле может дать много нового, красивого и неожиданного в смысле формирования профиля и формы в плане.
Нно, это — если бы «аврора» была чем-то вроде рутановской команды, глубоко экспериментирующей с аэродинамикой. Однако эта компания глубоко экспериментирует с вкрячиванием подъёмно/поворотных движков куда попало. Их специализация — в компоновке, и нигде не видно углубления в решения по аэродинамике.
В общем, сомнительно всё до крайности.
Murmand
Я уже было обрадовался, что наконец то разработали концепт "репульсорного двигателя", а тут очередной распиз америакнского бюджета.