Чешуйчатые композиты Proteus - Scaled Composites Proteus

Протей
Чешуйчатые композиты Proteus в полете 1.jpg
РольЭкспериментальный самолет
ПроизводительМасштабированные композиты
ДизайнерБерт Рутан
Первый полет26 июля 1998 г.
Положение делВ сервисе
Количество построенных1
Разработан вЧешуйчатые композиты White Knight

В Чешуйчатые композиты Модель 281 Proteus это тандемное крыло Выносливость на большой высоте самолет разработано Берт Рутан исследовать использование самолетов в качестве высотных телекоммуникации реле. Proteus на самом деле многоцелевой средство передвижения, способный нести различную полезную нагрузку на брюшной пилон.

Scaled Composites Proteus имеет чрезвычайно эффективную конструкцию и может вращаться вокруг точки на высоте более 19 800 м в течение более 18 часов. В настоящее время он принадлежит Northrop Grumman.

Дизайн и развитие

Proteus имеет цельнокомпозитный планер с сэндвич-конструкцией из графита и эпоксидной смолы. Его размах крыла составляет 77 футов 7 дюймов (23,65 м) с возможностью расширения до 92 футов (28 м) с установленными съемными законцовками крыла. Proteus - это «опционально пилотируемый» самолет, которым обычно управляют два пилота в герметичной кабине. Тем не менее, он также может выполнять свои задачи полуавтономно или удаленно с земли. Под НАСА проект «Самолеты и сенсорные технологии для исследования окружающей среды» (ERAST), НАСА Центр летных исследований Драйдена помогли Scaled Composites разработать сложную стационарную автопилот система и система спутниковой связи (SATCOM) на основе восходящей-нисходящей линии связи для данных о производительности и полезной нагрузке Proteus. Протей крыло был адаптирован для использования на Модель 318 White Knight самолет-носитель, который является стартовой системой для Рутана. Первый уровень космический корабль и DARPA Х-37.

Летные испытания Proteus начались с его первого полета 26 июля 1998 г. Мохаве аэропорт и продолжалось до конца 1999 года. В июне Proteus был впервые представлен на международном уровне, дебютировав на Парижское авиашоу. Он летел без остановок из Бангор, Мэн к Париж. Во время недельного шоу он летал каждый день, демонстрируя свои возможности в качестве телекоммуникационной платформы.

Proteus является нынешним держателем ряда FAI мировые рекорды высоты (класс: C1-e: сухопутные самолеты 3 000–6 000 кг, группа: 3, турбореактивные), установленные в сотрудничестве с NASA Dryden.[1] Наибольшая достигнутая высота составила 63 245 футов (19 277 м) в октябре 2000 года.

Proteus был включен в список "100 лучших дизайна 1998 года", Журнал Тайм, 21 декабря 1998 г.[2]

История эксплуатации

Из-за того, что самолет является многоцелевым, он участвовал в ряде значительных исследовательских проектов и миссий. Scaled Composites, дочерняя компания Northrop Grumman, активно продает самолет как исследовательскую платформу и опубликовала руководство пользователя по планированию предлагаемых миссий.[3]

Angel Technologies HALO

Proteus изначально задумывался как телекоммуникационная платформа для работы на большой высоте и длительной эксплуатации (HALO). Proteus должен был стать первым из серии самолетов, построенных Scaled Technology Works из Монтроуза, штат Колорадо (предложенный дополнительный проект Scaled Composites, который позже был отменен). Самолет должен был нести 14-футовую (4,3 м) антенну, которая проходила летные испытания осенью 1999 г. и летом 2000 г., включая ретрансляцию видеоконференцсвязи, когда самолет находился на орбите. Лос-Анджелес.[4] Однако проект не получил развития, и самолеты последующих серий не были построены.

ARTIS камера

Летом 1999 года была продемонстрирована небольшая камера с воздушной системой визуализации в реальном времени (ARTIS), разработанная HyperSpectral Sciences, Inc. в рамках проекта НАСА ERAST, когда она производила визуальные и близкие к ней изображения.инфракрасный фотографии с Proteus, когда он летел высоко над Ассоциация экспериментальных самолетов с AirVenture 99 Авиашоу в Ошкош, Висконсин. Изображения были показаны на мониторе компьютера на выставке только через несколько мгновений после того, как были сделаны.

Проверка NAST

Первая научная миссия Proteus состояла в том, чтобы нести прибор для испытаний бортового эхолота - интерферометра Национальной полярно-орбитальной оперативной спутниковой системы (NAST-I) в марте 2000 года во время периода интенсивных облаков над испытательным стендом для облаков и радиации Министерства энергетики США (CART). сайт. Полеты, основанные на Стилуэлл, Оклахома, включал 30 часов полета в течение полутора недель, характеризуя свойства облаков и проверяя прибор.[5]

Затем, в сентябре и октябре 2000 года, во время периода интенсивной эксплуатации водяного пара, Proteus и NAST выполнили полеты для проверки, изучая водяной пар в верхних слоях тропосферы и выполняя полеты со спутника Terra.

ARM-FIRE AFWEX проект

В ноябре – декабре 2000 г. «Протеус» летал в составе Министерства энергетики США. Измерение атмосферной радиации (ARM) и их эксперименты с водяным паром. Полеты были в основном такими же, как и во время проверочных полетов NAST для интенсивного использования водяного пара.[6]

НАСА TRACE-P

В рамках миссии TRACE-P («Транспорт и химическая эволюция над Тихим океаном») Proteus в марте 2001 года снова взял на борт капсулу NAST. Самолет налетал 126 часов и базировался на Аляске, на Гавайях и в Японии, собирая данные. в координации с пакетами наземных, аэростатных и спутниковых датчиков над Северным полюсом в марте 2001 г.[7][8]

НАСА МОЛОЧКИ

Proteus принял участие в программе NASA Chesapeake Lighthouse & Aircraft Measurements for Satellites (CLAMS) в июле и августе 2001 года, вылетая из НАСА. Уоллопс Летный Центр. В проекте использовался ряд различных самолетов для разработки методов измерения характеристик океана и оценки аэрозолей.[9]

Воздушная лазерная цель

В феврале 2002 года Proteus несла капсулу длиной 30 футов (9,1 м), которая послужила целью для разработки Воздушный лазер система. В капсуле находился массив из более чем 2000 маленьких отверстий, содержащих оптические датчики для обнаружения лазерной системы. Из-за ограничений по расписанию с другими клиентами Proteus, Airborne Laser никогда не проводил реальных летных испытаний с целевой системой Proteus. Целевая система была разработана и интегрирована в NKC-135 Большая ворона самолет и использовался для большинства лазерных испытаний.

Система ERAST DSA

В марте 2002 г. НАСА Драйден в сотрудничестве с Государственный университет Нью-Мексико Центр технического анализа и приложений (TAAC), FAA и несколько других организаций провели летные демонстрации активной системы обнаружения, наблюдения и избегания (DSA) для потенциального применения в беспилотные летательные аппараты (БПЛА) из Лас-Крусес, Нью-Мексико. Это было частью НАСА Проект ЭРАСТ. Proteus летал как суррогатный БПЛА, управляемый дистанционно с земли, хотя на борту находились пилоты-спасатели, которые выполняли взлет и посадку и любые потенциальные чрезвычайные ситуации. Три других самолета, от самолетов гражданской авиации до НАСА. F / A-18, служил «кооперативным» самолетом-мишенью с работающим транспондером. В каждом из 18 различных сценариев Goodrich Skywatch HP Traffic Advisory System (TAS) на Proteus обнаружила приближающееся воздушное движение на потенциальных курсах столкновения, включая несколько сценариев с двумя самолетами, приближающимися с разных направлений. Затем внешний пилот дал команду Proteus развернуться, набрать высоту или спуститься по мере необходимости, чтобы избежать потенциальной угрозы.

В апреле 2003 года вторая серия демонстрационных полетов с акцентом на «не взаимодействующих» воздушных судах (без работающих транспондеров) была проведена в ограниченном воздушном пространстве вблизи Мохаве, Калифорния., снова используя Proteus как суррогатный БПЛА. Proteus был оборудован небольшой первичной радиолокационной системой Amphitech OASys 35 ГГц для обнаружения самолетов-нарушителей на имитируемых курсах столкновения. Данные радара отправлялись непосредственно на наземную станцию, а также через Инмарсат спутниковая система установлена ​​на Proteus. Сочетание семи самолетов-нарушителей, начиная от планер на высокоскоростном реактивном самолете, выполнила 20 сценариев в течение четырех дней, по одному или двум самолетам за раз. В каждом случае радар обнаружил воздушное судно-нарушитель на расстоянии от 2,5 до 6,5 миль (10,5 км), в зависимости от радиолокационной сигнатуры нарушителя. Дистанционный пилот Протея на земле мог приказать Протею принять меры по уклонению, если это необходимо.

IHOP 2002

Международный проект H2O (IHOP 2002) был полевым экспериментом, который проводился над Южными Великими равнинами США с 13 мая по 25 июня 2002 года. Главной целью IHOP 2002 было улучшение характеристик четырехмерного (4- D) распределение водяного пара и его применение для улучшения понимания и предсказания конвекции. В рамках этого проекта был проведен эксперимент НАСА с голографическим бортовым вращающимся лидаром. Полеты выполнялись по согласованию с Локхид P-3 и DC-8 самолет.[10][11]

НАСА Кристалл-ЛИЦО

В июле 2002 года Proteus участвовал в Crystal-FACE, измеряя тропические перистые облака, работая с Ки-Уэст, Флорида летит так далеко на юг, как Белиз. Для этого этапа проекта самолет был сконфигурирован 10-футовой (3,0 м) утки и удлинители на 13½ футов законцовки крыла.[12][13]

Протей в полете в 2002 году в Департамент энергетики С Измерение атмосферной радиации – Беспилотный летательный аппарат (ARM-UAV) Программа

АРМ-БПЛА

Proteus использовался во многих развертываниях в рамках проекта, спонсируемого Министерством энергетики США. Измерение атмосферной радиации программа и Сандийские национальные лаборатории для изучения перистых облаков в верхних слоях атмосферы.[14] Во время этих полетов самолет был оснащен более чем 20 датчиками, установленными на пяти различных частях самолета. В ноябре 2002 года Proteus участвовал в другом этапе проекта, вылетев из Понка-Сити. В октябре 2004 года Proteus оперировал Фэрбенкс, Аляска,[нужна цитата ] а в феврале 2006 г. самолет был доставлен в Дарвин, Австралия.

Космическая трапеция

В мае и июне 2005 г. Transformational Space Corp. или т / Космос, летные испытания своей концепции выпуска ракеты с использованием Proteus от Scaled Composites. 13 мая был проведен испытательный полет в неволе, а макет ракеты сбрасывался трижды: 24 мая, 7 июня и 14 июня. Эдвардс AFB. Макет представлял собой 23% -ную модель предлагаемой капсулы экипажа из 4 человек (называемой CXV) и ее AirLaunch LLC -производится бустер QuickReach II.[15] Эти летные испытания должны были продемонстрировать концепцию системы воздушного сброса t / Space Trapeze / Lanyard (TLAD).[16]

Модель 395 разработка

Proteus летит над горами Техачапи с радарным блоком MP-RTIP

Northrop Grumman использует Proteus для исследования новых БПЛА технологий, так как им можно управлять из кабина, наземной станции управления или работать в полуавтономном режиме. Scaled в сотрудничестве с Northrop Grumman предлагает полностью беспилотную версию Proteus с маркировкой Модель 395, в рамках конкурса на USAF Охотник-Убийца соревнование. Если бы этот продукт был выбран, этот продукт был бы запущен в 2007 году.[нуждается в обновлении ]

24 февраля 2005 года Proteus стал первым бомбардировщиком Scaled с выпуском инертного 500-фунтового оружия над База ВВС Неллис в Невада.[17]

Радар Global Hawk

27 апреля 2006 г. компания Proteus Flight провела испытания большой капсулы, предназначенной для размещения экспериментальной версии Программа внедрения многоплатформенных радарных технологий или MP-RTIP. Это дальний полет с высоким разрешением "воздух-земля" и "воздух-воздух". радар с синтезированной апертурой система, разрабатываемая для использования на RQ-4 Глобальный Ястреб. Эта капсула, в зависимости от ее длины и площади передней части, является одной из самых больших полезных нагрузок на борту Proteus на сегодняшний день. Фактические летные испытания системы MP-RTIP начались в конце сентября 2006 г., когда начальный полет достиг 100 узлов (120 миль / ч; 190 км / ч) и высоты 22 000 футов (6700 м).[18][19]

Мировые рекорды

Протей установил несколько мировых рекордов высоты в FAI Класс C-1e (Сухопутные самолеты: взлетная масса от 3000 до 6000 кг (от 6600 до 13200 фунтов)), Группа 2, турбореактивные, в том числе:

  • Высота: пилотирует Майк Мелвилл и Роберт Уолдмиллер, 19 277 м (63 245 футов), 25 октября 2000 г.[20]
  • Высота в горизонтальном полете: пилотировали Майк Мелвилл и Роберт Уолдмиллер, 19 015 м (62 385 футов), 25 октября 2000 г.[20]
  • Высота с полезной нагрузкой 1000 кг (2200 фунтов): пилотировали Майк Мелвилл и Роберт Уолдмиллер, 17 067 м (55 994 фута), 27 октября 2000 г.[20]

Технические характеристики (Proteus)

Ортографически спроецированная диаграмма Чешуйчатого композитного протея.

Данные из Самолеты всего мира Джейн 2003–2004[21]

Общие характеристики

  • Экипаж: Два (пилот и второй пилот)
  • Длина: 56 футов 4 дюйма (17,17 м)
  • Размах крыльев: 77 футов 7 дюймов (23,65 м)
  • Высота: 17 футов 8 дюймов (5,38 м)
  • Площадь крыла: 300,5 квадратных футов (27,92 м2)
  • Пустой вес: 5,860 фунтов (2,658 кг)
  • Максимальный взлетный вес: 12,500 фунтов (5,670 кг)
  • Электростанция: 2 × Уильямс FJ44 -2 турбовентиляторы, Тяга 2293 фунта-силы (10,20 кН) каждый

Спектакль

  • Максимальная скорость: 313 миль / ч (504 км / ч, 272 кН)
  • Крейсерская скорость: 219 миль / ч (352 км / ч, 190 узлов) на высоте 20000 футов
  • Выносливость: 14 часов на высоте 1150 миль (1850 км) от базы
  • Практический потолок: 61000 футов (19000 м) на средней высоте полета
  • Скороподъемность: 3400 футов / мин (17 м / с)

Смотрите также

Связанная разработка

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Список записей FAI В архиве 2007-10-11 на Wayback Machine
  2. ^ «Лучший дизайн 1998 года». Time.com. 21 декабря 1998 г.. Получено 10 августа 2015.
  3. ^ Руководство пользователя полезной нагрузки Northrop-Grumman Proteus В архиве 2006-11-13 на Wayback Machine
  4. ^ «Высокоскоростной доступ в Интернет через стратосферный самолет HALO». Получено 10 августа 2015.
  5. ^ «НАСТИ - Обзор прибора». Получено 10 августа 2015.
  6. ^ Сайт ARM
  7. ^ Топливберг, д-р Генри Э., «Численное моделирование и диагностические исследования, связанные с метеорологией и химией атмосферы во время TRACE-P», Fuelberg Lab
  8. ^ "Полевые миссии Глобального Тропосферного Эксперимента (GTE)". Получено 10 августа 2015.
  9. ^ Веб-сайт НАСА CLAMS
  10. ^ Распределение часов полета и сбросы Ihop Aircraft
  11. ^ Тарп, Кели, "Национальная лаборатория сильных штормов принимает международный проект H20" Исследование NOAA
  12. ^ Изображения проекта Crystal-FACE
  13. ^ CRYSTAL / FACE Photos: Ангар на KWNAF, Anderson Group В архиве 2006-09-02 на Wayback Machine
  14. ^ Информационный бюллетень Sandia ARM-UAV В архиве 2006-09-23 на Wayback Machine
  15. ^ «Официальный сайт Air Launch». Получено 10 августа 2015.
  16. ^ «Испытание двух различных проектов запуска с воздуха в Мохаве», Журнал Mojave, заархивировано на Archive.org
  17. ^ [1] Пресс-релиз Northrop Grumman: Northrop Grumman демонстрирует падение оружия с нового прототипа средневысотного БПЛА
  18. ^ «Новый радар летит высоко в преддверии важнейших испытаний». Получено 10 августа 2015.
  19. ^ Northrop начинает летные испытания новой радиолокационной технологии для Global Hawk », Новости и обзор Aerotech, 21 июля 2006 г.
  20. ^ а б c База данных мировых авиационных рекордов FAI, по состоянию на 30 августа 2008 г. В архиве 20 мая 2007 г. Wayback Machine
  21. ^ Джексон 2003, стр. 711.

Список используемой литературы

  • Джексон, Марк. Самолеты всего мира Джейн 2003–2004. Колсдон, Великобритания: Jane's Information Group, 2003. ISBN  0-7106-2537-5.

внешняя ссылка