Встроенная антенная реконфигурируемая система - Aerial Reconfigurable Embedded System

Сценарии DARPA ARES

В Встроенная антенная реконфигурируемая система (АРЕС) была концепцией беспилотного СВВП полетный модуль, способный перевозить различную полезную нагрузку. Концепция началась как TX (Трансформатор) в 2009 году для независимой от местности транспортной системы, основанной на наземном транспортном средстве, которое может быть преобразовано в летательный аппарат вертикального взлета и посадки и нести четыре военнослужащих. Основная функция ARES была такой же, как и у TX: использовать полет для предотвращения наземных транспортных угроз, таких как засады и СВУ для юнитов, у которых нет вертолетов для этих миссий. Он должен был приводиться в движение двумя наклоняемыми воздуховодами и иметь собственную систему питания, топливо, цифровое управление полетом и интерфейсы дистанционного управления. Полетный модуль будет иметь различные съемные модули для конкретных целей, включая доставку груза, CASEVAC, и ISR. Модуль может нести до 3000 фунтов (1400 кг) полезной нагрузки.[1][2]

В мае 2019 года DARPA отменило исследование ARES из-за значительного роста затрат и задержек.[3]

Трансформатор TX

DARPA TX (Трансформатор)
ТипДорожный самолет
Место происхождения Соединенные Штаты
Характеристики
Длина> 30 футов (910 см)[4]
Ширина> 8,5 футов (260 см)[4]
Высота> 9 футов (270 см)[4]
Экипаж4[4]
Емкость полезной нагрузки1000 фунтов (450 кг)[4]
Оперативный
классифицировать
250 морских миль (460 км)[4]

В DARPA TX, или же Трансформатор, была 5-летняя, 3-фазная[5] управляемый самолет усилия координируются DARPA для Военные США.

Целью программы Transformer (TX) было продемонстрировать четырехместный автомобиль, который обеспечивал улучшенную логистику и мобильность за счет гибридных летных / дорожных возможностей. Это предоставило беспрецедентную возможность избегать традиционных и асимметричных угроз, избегая дорожных препятствий. TX позволит расширить операции компании в будущих миссиях с применимым использованием в ударах и рейдах, вмешательстве, запрет, повстанческое движение / противоповстанческая деятельность, разведка, медицинская эвакуация, и материально-техническое снабжение. Машины TX должны были иметь Вертикальный взлет и посадка (VTOL) с минимальной боевой дальностью 250морские мили на одном баке топлива.

Основным направлением программы TX была разработка и демонстрация интегрированного набора критически важных технологий, обеспечивающих двухрежимную транспортировку, возможность вертикального взлета и посадки, эффективные летные характеристики и боевую дальность, сравнимую с современной винтокрылой. Предполагалось, что программа, как минимум, продемонстрирует способность создания наземного транспортного средства, которое может быть преобразовано в летательный аппарат вертикального взлета и посадки, обеспечивающий достаточные летные характеристики и дальность полета, при этом неся полезную нагрузку, представляющую четырех солдат с экипировкой . Ключевые параметры производительности были указаны для демонстрации конкретной эксплуатационной полезности. Программа была разделена на две отдельные задачи; Задача A должна разработать и интегрировать полный автомобиль, а задача B - разработать отдельные критически важные технологические компоненты для полного транспортного средства.

Функция

В Морская пехота, Воздушные силы, силы особого назначения[6] и Национальная гвардия[7] проявил интерес к автомобилю. Морские пехотинцы могли использовать Трансформатор в качестве инструмента для концепции расширенных операций роты.[8]

Морские пехотинцы будут использовать машину для десантирования и потенциально устранят необходимость в автомобили-амфибии которые уязвимы для береговой обороны и ограничены своей низкой скоростью. Специальные операции хотели бы отправить беспилотные автомобили для пополнения запасов специальных операторов, а затем разрешить им использовать это транспортное средство.[6]

Дизайн

Требования
Мобильность

Возможность вертикального взлета и посадки давала ему возможность избегать угроз и препятствий. Требовалось, чтобы TX имел дальность полета 250 миль (460 км) на одном баке топлива, чего можно было достичь в полете, на земле или в сочетании того и другого.[4]

Контрмеры

Машина должна была быть легкобронированной, и требовалось только выдерживать огонь из стрелкового оружия. Возможность вертикального взлета и посадки давала ему возможность избегать угроз.[4]

Зарубежные разработки

Россия разработает автомобиль, аналогичный TX для Воздушно-десантные войска России. Машина будет гибридом легкой боевой машины и ударного вертолета с экипажем от трех до четырех человек и будет разработана к 2030 году.[9]

Разработка

Внешний образ
значок изображения Предложение AAI / Textron по трансформатору
Зачатие

DARPA сначала не интересовалось традиционными винтокрылый самолет, но можно было бы рассмотреть концепции закрытого ротора.[10]

Фаза I

Первый этап состоял из торговых исследований для оценки будущих технологий.[11] а также концептуальный дизайн как прототипа, так и серийного автомобиля.[5]

Не более 2 контрактов должны были быть присуждены на этапе I. $ 65 млн.[4][12] Но только в сентябре AAI предложение было выбрано,[13] за $ 3млн.[14] Это предложение основано на КартерВертолет технология замедленного ротора,[15][16][17] и встроенная технология развертываемых поверхностей от Terrafugia.[18][19] В Исследовательская лаборатория армии США (Управление автомобильной техники) был нанят для проведения анализа ротора. Другие партнеры были Белл Вертолет и Textron Морские и наземные системы, дочерние компании AAI и дочерние компании Textron. Локхид Мартин, Пясецкий Самолет, Ricardo Inc., Университет Карнеги Меллон, Пратт и Уитни Рокетдайн, Aurora Flight Sciences, ThinGap, Terrafugia и Метис Дизайн также подключены к проекту.[12]

В октябре 2010 г. Локхид Мартин, Пясецкий Самолет и ее партнеры также были подключены к Фазе 1 программы.[11]

Pratt & Whitney Rocketdyne получили контракт на 1 миллион долларов США[14] разработать Дизель называется Enduro Core для питания трансформатора.[20]

Этап II - Дизайн

В 2011 году AAI и Lockheed были выбраны для продолжения Фазы II проекта.

Автомобиль AAI массой 7500 фунтов предлагалось оснастить мощностью 1200 л.с. Honeywell Турбовальный двигатель HTS900 для привода четырех электрических колесных двигателей или 56-дюймового вентилятора в воздуховоде и раскрутки 50-футового ротора. Путевая скорость была до 80 миль в час; диапазон скоростей полета от 50 до 155 узлов; максимальная высота составляла 10 000 футов.

Автомобиль Lockheed весом 7000 фунтов имел два турбовальных двигателя в 41-футовом крыле с наклоняемыми 8,5-футовыми канальными вентиляторами, что давало скорость полета 130 узлов, в то время как роторный двигатель Pratt & Whitney EnduroCore на тяжелом топливе приводил в движение четыре электродвигателя колес для движения по земле.

В AUVSI 2012, Локхид Мартин открыто рассказали о своем статусе на проекте. Корпорация AAI ничего не сказал об их участии, но подтвердил, что все еще участвует в конкурсе. На момент выставки ни у одной из компаний не было прототипов автомобилей, но были проекты и масштабные модели своих концептуальных автомобилей. Ранее оба прошли предварительную проверку DARPA. обзор дизайна, в котором использовалось компьютерное моделирование. Автомобиль Локхид опирался на два огромных турбомотор вентиляторы и складывающиеся крылья прикреплены к башне над кабиной для обеспечения подъемной силы и тяги во время полета. Ключевой компонент - компьютеризированный полет. Поскольку он будет использоваться солдатами, а не обученными пилотами, управление автомобилем будет в основном автоматизировано. Одна из идей - иметь экран компьютера, чтобы просто рисовать GPS указывает на траекторию полета. Вентиляторы поворачиваются на башне на 90 градусов из своего походного положения прямо перед кабиной и позади нее в свое рабочее положение по обе стороны от нее. Управление взлетом, посадкой и полетом контролируется компьютером, хотя солдаты на борту могут изменить свой курс или выполнить аварийную посадку. Технология автоматизированного полета будет аналогична той, что используется на F-35 Lightning II. Лифт-вентиляторы автомобиля Lockheed обеспечивают зависание, а AAI - нет. Машину AAI можно было сделать легче, что дало больше возможностей для повышения брони.[21]

Этап III - Изготовление прототипа.[5]

Команда-победитель этапа II создаст прототип транспортного средства (PV) с ограниченными функциями, готовый к запуску в середине 2015 года. DARPA стремится к тому, чтобы полнофункциональный полевой автомобиль (FV) стоил около 1 миллиона долларов, по сравнению с 400000 долларов за Humvee и 4 миллиона долларов на легкий вертолет.[22]

Предыдущие концепции

Концепция AVX

Компания AVX Aircraft предложила концепт с соосными несущими винтами. Канальные вентиляторы предназначались для движения как в воздухе, так и на земле.[23]

Логи и Трек предложили Тиранносам наклонный вентилятор средство передвижения.[24]

Переход на ARES

В 2012 году Lockheed и Пясецкий Самолет были выбраны из-за их конструкции, сочетающей пилотируемый аппарат с беспилотным съемным пилотажным модулем с приводом от вентилятора, который мог работать сам по себе. Обзор программы DARPA 2013 года выявил ограниченный интерес к концепции летающего автомобиля среди военных, что привело к сбросу наземного транспортного средства и адаптации программы к использованию беспилотной системы доставки летных модулей вертикального взлета и посадки в качестве воздушной реконфигурируемой встроенной системы (ARES).[25] Средство для переноски контейнеров будет иметь возможность загружать грузы и выгружать их автономно. Дистанционное управление возможно, но оно будет иметь возможность летать самостоятельно, что позволяет выполнять миссии снабжения на поле боя с грузом или персоналом без риска для пилотов. Lockheed утверждает, что их корабль может быть настроен для выполнения нескольких задач, включая разведку, медицинскую эвакуацию и нанесение ударов.[26][27][28] Он предназначен для перевозки съемного модуля полезной нагрузки, такого как грузовой отсек, модуль эвакуации раненых, легкий автомобиль или даже небольшая лодка. В передней части летательного аппарата есть компьютеры системы управления, которые контролируются наземной станцией управления и определяют траекторию полета.[29]

Работа над Фазой III началась в январе 2014 г .; Lockheed разработает программное обеспечение для управления полетом, а Пясецки построит полетный модуль и системы. Вентиляторы приводятся в движение двумя турбовальными валами, расположенными в центральной секции. Вентиляторы с постоянной скоростью, регулируемым шагом и подвижные лопатки в выхлопных трубах обеспечивают контроль. Модуль ARES будет иметь ширину 8,5 футов (2,6 м), длину 30 футов (9,1 м) с убранными боковыми панелями и 42 фута (13 м) в разложенном виде. Вентиляторы диаметром 7,5 футов (2,3 м) будут заключены в воздуховоды, диаметр которых изначально планировался 8,5 футов, который может быть увеличен до 3,05 м (10,0 футов). Оптимальная скорость будет 130–150 узлов (150–170 миль / ч; 240–280 км / ч), с максимальной скоростью 200 узлов (230 миль / ч; 370 км / ч), что выше, чем у вертолета с грузом на стропе. Для вертолетов аналогичного класса потребуется посадочная зона шириной 30,5 м (100 футов), что вдвое больше, чем у ARES, что позволит использовать в 10 раз больше мест для посадки; Однако ARES будет менее экономичен, чем вертолет при зависании. Армия, Корпус морской пехоты и Силы специальных операций проявили интерес к демонстрациям ARES. DARPA и подрядчики должны определить партнера по переходу, если испытания пройдут успешно.[25][30] Lockheed ожидала летных испытаний модуля ARES в июне 2016 г.[31] но это было отложено до конца 2017 года, потому что «некоторые элементы разработки требовали дополнительного тестирования»; трансмиссия заимствует шестерни от CH-53E вертолет, но протекторы, воздуховоды и другие детали уникальны и совершенно новые. Демонстрационный образец имеет максимальную взлетную массу 7000 фунтов (3200 кг) и приводится в движение двумя двигателями. Honeywell HTS900 вертолетные двигатели мощностью 989 л.с. каждый. В то время как планируется летать со скоростью 170 узлов (200 миль в час; 310 км / ч) с потолком в 20000 футов (6100 м) и радиусом полета 175 миль (282 км), в серийном варианте планируется использовать крейсерский режим. на скорости 250 узлов (290 миль / ч; 460 км / ч) с радиусом полета, аналогичным V-22 Osprey.[32]

Рекомендации

  1. ^ ARES стремится предоставить больше боевых единиц с возможностью вертикального взлета и посадки В архиве 2014-02-22 в Wayback Machine - Пресс-релиз Darpa, 11 февраля 2014 г.
  2. ^ DARPA разрабатывает летающие дроны в стиле трансформеров - Mashable.com, 12 февраля 2014 г.
  3. ^ DARPA отменяет проект грузового беспилотника ARES с Lockheed Martin. Международный рейс. 10 мая 2019.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я «Трансформатор (Техас), управляемый самолет с вертикальным взлетом и посадкой» (PDF). DARPA. 12 апреля 2010. Архивировано с оригинал (PDF) 24 декабря 2010 г.. Получено 13 августа 2010.
  5. ^ а б c Новый проект DARPA фокусируется на транспортных средствах будущего, броне Мир композитов, 6 декабря 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  6. ^ а б Джеймс К. Сэнборн (20 сентября 2010 г.). «DARPA работает над созданием летающего Humvee». Издательская компания Army Times. Получено 20 сентября 2010.
  7. ^ Мартин, Боб. Трансформер: Если бы Хаммеры могли летать В архиве 7 декабря 2010 г. Wayback Machine KRQE, 3 декабря 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  8. ^ Пейдж, Льюис. DARPA, команда морской пехоты США над проектом создания собственного летающего автомобиля Реестр, 14 апреля 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  9. ^ Россия разработает гибридную машину, сочетающую в себе черты бронемашины и вертолета - Armyrecognition.com, 2 августа 2013 г.
  10. ^ Вайнбергер, Шарон. «Пентагон выбирает две компании для создания летающего Хамви» Популярная механика, 27 августа 2010. Дата обращения: 21 декабря 2010.
  11. ^ а б «DARPA выбирает AAI, Lockheed Martin для программы Transformer (TX)» В архиве 21 ноября 2010 г. Wayback Machine Обновление защиты, 13 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  12. ^ а б Баратти, Л. «Компания по производству летающих автомобилей, созданная для команды тактических машин Transformer» Exec Digital, 18 декабря 2010 г. Дата обращения: 27 декабря 2010 г.
  13. ^ Спенсер Акерман (29 сентября 2010 г.). "Darpa на шаг ближе к своему летающему хаммеру". Condé Nast Digital. Получено 30 сентября 2010.
  14. ^ а б Диллоу, Глина. «Неожиданное возрождение летающей машины» Популярная наука, 29 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  15. ^ Скиннер, Тони. «Textron реализует программу« летающий Хаммер »» Шепард, 22 июля 2010. Дата обращения: 26 ноября 2010.
  16. ^ Вайнбергер, Шарон. «Военные США хотят летающую машину, готовую к бою» Популярная механика, 15 июля 2010. Дата обращения: 26 ноября 2010.
  17. ^ «DARPA запускает программу Transformer (TX)» В архиве 2010-11-22 на Wayback Machine DARPA, 12 октября 2010. Дата обращения: 26 ноября 2010.
  18. ^ Хуанг, Грегори Т. «Terrafugia, Aurora Flight Sciences, Metis Design принимают участие в программе DARPA стоимостью 65 миллионов долларов на разработку летающего Humvee» Xconomy, 2 декабря 2010 г. Дата обращения: 16 декабря 2010 г.
  19. ^ МакКиган, Ноэль. «Terrafugia внесет свой вклад в программу DARPA по созданию летающих автомобилей» GizMag, 30 ноября 2010 г. Дата обращения: 16 декабря 2010 г.
  20. ^ Акерман, Спенсер. "Летающий Хамви Дарпы переходит на Дизель" Проводной, 20 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  21. ^ Диллоу, Глина. «Концепция получила развитие от совместного ударного истребителя F-35» Популярная наука, 10 августа 2012 г. Дата обращения: 11 августа 2012 г.
  22. ^ Уорик, Грэм. "Трансформер - в ближайший к вам театр?", Авиационная неделя 24 октября 2011 г. Дата обращения: 5 ноября 2011 г.
  23. ^ Быстрее, Даррен. «Концепция летающего автомобиля AVX - внедорожник с вертикальным взлетом и посадкой» GizMag, 19 июля 2010 г. Дата обращения: 11 августа 2012 г.
  24. ^ "Армада Интернэшнл - Справочник - Оборудование для специальных операций - 6-2010" p10, Армада Интернэшнл, 2010. Дата обращения: 11 августа 2012 г.
  25. ^ а б Команда Lockheed / Piasecki занялась грузовым БПЛА - Aviationweek.com, 24 февраля 2014 г.
  26. ^ Lockheed Martin построит Transformer TX - автономный летающий носитель полезной нагрузки - Phys.org, 20 августа 2013 г.
  27. ^ DARPA создает автономный транспорт с вертикальным взлетом для войск, автомобилей и т. Д. - Extremetech.com, 21 августа 2013 г.
  28. ^ Transformer TX компании Lockheed Martin на этапе 3 процесса разработки - UASvision.com, 22 августа 2013 г.
  29. ^ Lockheed Martin демонстрирует трансформатор БПЛА - Aviationtoday.com, 13 августа 2013 г.
  30. ^ Lockheed / Piasecki выходят за рамки летающих автомобилей с ARES - Flightglobal.com, 25 февраля 2014 г.
  31. ^ http://www.janes.com/article/55259/ausa-2015-lockheed-martin-ares-vtol-uav-poised-for-darpa-flight-tests
  32. ^ Беспилотный летательный аппарат DARPA Do-It-All среди новых VTOL, приближающихся к полету - Breakingdefense.com, 17 октября 2016 г.

Источники

В этой статье собраны работы от https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=9b745d803c1d206f16fd6f64542eadd6&tab=core&tabmode=list&print_preview=1, который находится в всеобщее достояние поскольку это работа армии Соединенных Штатов.

внешняя ссылка