Воздушная реконфигурируемая встроенная система
Сценарии DARPA ARES

Воздушная реконфигурируемая встроенная система ( ARES ) была концепцией беспилотного модуля полета VTOL , который может перевозить различные полезные грузы. Концепция началась как TX ( Transformer ) в 2009 году для независимой от рельефа транспортной системы, сосредоточенной на наземном транспортном средстве, которое могло быть сконфигурировано в воздушное транспортное средство VTOL и перевозить четырех солдат. Основная функция ARES была такой же, как и TX, использовать полет для избежания наземных транспортных угроз, таких как засады и СВУ , для подразделений, у которых нет вертолетов для этих миссий. Она должна была питаться от двух наклонных канальных вентиляторов и иметь собственную систему питания, топливо, цифровые средства управления полетом и интерфейсы дистанционного управления и контроля. Модуль полета будет иметь различные съемные модули миссии для определенных целей, включая доставку грузов, CASEVAC и ISR . До 3000 фунтов (1400 кг) полезной нагрузки будет перевозиться модулем. [1] [2]

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

Трансформатор ТХ

Самолет, пригодный для эксплуатации на дорогах
DARPA TX (Трансформатор)
ТипСамолет, пригодный для эксплуатации на дорогах
Место происхождения Соединенные Штаты
Технические характеристики
Длина>30 футов (910 см) [4]
Ширина>8,5 футов (260 см) [4]
Высота>9 футов (270 см) [4]
Экипаж4 [4]
Грузоподъемность1000 фунтов (450 кг) [4]
Рабочий
диапазон
250 морских миль (460 км) [4]

DARPA TX , или Transformer , представлял собой 5-летний, трехэтапный [5] проект по созданию пригодного для эксплуатации летательного аппарата, координировавшийся DARPA для вооруженных сил США .

Целью программы Transformer (TX) была демонстрация четырехместного транспортного средства, которое обеспечивало бы улучшенную логистику и мобильность с помощью гибридных летательных/дорожных возможностей. Это представляло беспрецедентную возможность избегать традиционных и асимметричных угроз, избегая при этом дорожных препятствий. TX позволил бы улучшить операции компании в будущих миссиях с применимым использованием в ударах и рейдах, вмешательстве, пресечении , мятеже/борьбе с мятежами, разведке , медицинской эвакуации и логистическом снабжении. Транспортные средства TX должны были иметь возможность вертикального взлета и посадки (VTOL) с минимальной боевой дальностью 250  морских миль на одном баке топлива.

Основное внимание в программе TX было уделено разработке и демонстрации интегрированного набора критических технологий для обеспечения двухрежимной транспортировки, возможности вертикального взлета и посадки (VTOL), эффективных летных характеристик и боевого диапазона, сопоставимого с современными винтокрылыми машинами. Предполагалось, что программа, как минимум, продемонстрирует способность построить наземное транспортное средство, способное конфигурироваться в воздушное транспортное средство вертикального взлета и посадки (VTOL), которое обеспечивало бы достаточные летные характеристики и дальность полета, при этом неся полезную нагрузку, которая была бы репрезентативной для четырех солдат с оборудованием. Ключевые параметры производительности были указаны для демонстрации конкретной эксплуатационной полезности. Программа была разделена на две отдельные задачи: задача A должна была разработать и интегрировать полное транспортное средство, а задача B должна была разработать отдельные компоненты критических технологий для полного транспортного средства.

Функция

Морские пехотинцы , ВВС , спецподразделения [6] и Национальная гвардия [7] заявили о своей заинтересованности в транспортном средстве. Морские пехотинцы могли использовать Transformer в качестве инструмента для концепции Enhanced Company Operations. [8]

Морские пехотинцы будут использовать транспортное средство для десантных операций и потенциально устранят необходимость в амфибийных транспортных средствах , которые уязвимы для береговой обороны и ограничены своей низкой скоростью. Специальные операции хотели бы отправлять транспортные средства без экипажа для пополнения запасов специальных операторов, а затем разрешить им использовать это транспортное средство. [6]

Дизайн

Требования
Мобильность

Его способность VTOL давала ему возможность избегать угроз и препятствий. TX должен был иметь дальность полета 250 морских миль (460 км) на одном баке топлива, что могло быть достигнуто в полете, на земле или комбинацией того и другого. [4]

Контрмеры

Машина должна была быть легко бронированной, необходимой только для ведения огня из стрелкового оружия. Ее способность VTOL давала ей возможность избегать угроз. [4]

Иностранные разработки

Россия разработает машину, похожую на TX, для Воздушно-десантных войск России . Машина будет представлять собой гибрид легкой боевой машины и ударного вертолета с экипажем из трех-четырех человек и будет разработана к 2030 году. [9]

Разработка

Внешнее изображение
значок изображенияПредложение AAI/Textron по трансформатору
Зачатие

DARPA поначалу не интересовалась традиционными винтокрылыми летательными аппаратами , но концепции с закрытыми роторами могли быть рассмотрены. [10]

Фаза 1

Первый этап состоял из коммерческих исследований для оценки будущих технологий [11], а также концептуального проектирования как прототипа, так и серийного автомобиля. [5]

Не более 2 контрактов должны были быть заключены в Фазе I стоимостью 65 млн долларов. [4] [12] Однако в сентябре было выбрано только предложение AAI [13] за 3 млн долларов. [14] Это предложение было основано на технологии замедленного ротора CarterCopter [15] [16] [17] и включало технологию развертываемых поверхностей от Terrafugia [18] [19] Исследовательская лаборатория армии США (Управление транспортных технологий) была заключена контракт на проведение анализа ротора. Другими партнерами были Bell Helicopter и Textron Marine & Land Systems , дочерние компании AAI и дочерние компании Textron . К проекту также подключены Lockheed Martin , Piasecki Aircraft , Ricardo Inc. , Университет Карнеги-Меллона , Pratt & Whitney Rocketdyne , Aurora Flight Sciences , ThinGap, Terrafugia и Metis Design [12] .

В октябре 2010 года к первому этапу программы также присоединились Lockheed Martin , Piasecki Aircraft и их партнеры. [11]

Компания Pratt & Whitney Rocketdyne получила контракт на 1 миллион долларов США [14] на разработку дизельного двигателя Enduro Core для Transformer. [20]

Фаза II — Проектирование

В 2011 году компании AAI и Lockheed были выбраны для реализации второго этапа проекта.

Транспортное средство AAI весом 7500 фунтов предполагалось оснастить турбовальным двигателем Honeywell HTS900 мощностью 1200 л. с. для питания четырех электромоторов колес или 56-дюймового канального вентилятора и раскручивания 50-футового ротора. Скорость на земле составляла до 80 миль в час; диапазон скоростей полета составлял от 50 до 155 узлов; максимальная высота составляла 10 000 футов.

Аппарат Lockheed массой 7000 фунтов имел два турбовальных двигателя в крыле длиной 41 фут с наклонными 8,5-футовыми канальными вентиляторами, что обеспечивало скорость полета 130 узлов, в то время как тяжелый топливный роторный двигатель Pratt & Whitney EnduroCore приводил в действие четыре электромотора колес для движения по земле .

На выставке AUVSI 2012 компания Lockheed Martin открыто рассказала о своем статусе в проекте. Корпорация AAI умолчала о подробностях своего участия, но подтвердила, что все еще участвует в конкурсе. На момент выставки ни одна из компаний не имела прототипов транспортных средств, но имела проекты и масштабные модели своих концепт-транспортных средств. Ранее обе компании прошли предварительную проверку проекта DARPA , которая включала компьютерное моделирование. Транспортное средство Lockheed использовало два огромных турбовальных вентилятора и складные крылья, закрепленные на башне над кабиной, чтобы обеспечить подъемную силу и тягу во время полета. Ключевым компонентом является компьютеризированный полет. Поскольку его будут использовать солдаты, а не обученные пилоты, управление транспортным средством будет в основном автоматизировано. Одна из идей заключается в том, чтобы иметь экран компьютера, чтобы просто наносить точки GPS для прокладки траектории полета. Вентиляторы вращаются на 90 градусов на башне из своих походных положений прямо перед и позади кабины в свои положения в полете по обе стороны от нее. Управление взлетом, посадкой и полетом осуществляется компьютером, хотя солдаты на борту смогут изменять свой курс или совершать аварийную посадку. Технология автоматизированного полета будет похожа на ту, что используется в F-35 Lightning II . Подъемные вентиляторы самолета Lockheed обеспечивают зависание, а AAI — нет. Самолет AAI можно сделать легче, что даст большую возможность для усиления брони. [21]

Фаза III — Изготовление прототипа. [5]

Команда-победитель из Фазы II создаст прототип транспортного средства (PV) с ограниченными функциями, готовый к полету в середине 2015 года. DARPA стремится к тому, чтобы стоимость полнофункционального полевого транспортного средства (FV) составляла около 1 миллиона долларов, по сравнению с 400 000 долларов за Humvee и 4 миллионами долларов за легкий вертолет. [22]

Предыдущие концепции

Концепция AVX

Компания AVX Aircraft Company предложила концепцию с соосными роторами. Канальные вентиляторы были предназначены для использования в качестве движителей как в воздухе, так и на земле.<hugojavierduranmiranda=autogenerated1>Квик, Даррен. [23]

Logi и Trek предложили Tyrannos, автомобиль с наклонным вентилятором . [24]

Переход к АРЕС

В 2012 году были выбраны Lockheed и Piasecki Aircraft за их проект, который объединил пилотируемый автомобиль с беспилотным съемным канальным вентилятором, работающим на полетном модуле, который мог работать сам по себе. Обзор программы DARPA 2013 года выявил ограниченный интерес к концепции летающего автомобиля среди военных служб, что привело к отказу от наземного транспортного средства и адаптации программы для использования беспилотной системы доставки полетного модуля VTOL в качестве воздушной реконфигурируемой встроенной системы (ARES). [25] Транспортное средство для контейнеров будет иметь помощь в загрузке груза и сможет выгружаться автономно. Дистанционное управление возможно, но оно будет иметь возможность летать само по себе, что позволит выполнять миссии снабжения поля боя, перевозя грузы или персонал, не подвергая риску пилотов. Lockheed утверждает, что их судно может быть сконфигурировано для нескольких миссий, включая разведку, медицинскую эвакуацию и удар. [26] [27] [28] Он должен нести съемный модуль полезной нагрузки, такой как грузовой контейнер, модуль эвакуации раненых, легкое транспортное средство или даже небольшую лодку. Передняя часть летательного аппарата имеет компьютеры системы управления, которые контролируются наземной станцией управления для прокладки траектории полета. [29]

Работа над Фазой III началась в январе 2014 года; Lockheed должна разработать программное обеспечение для управления полетом, а Piasecki построит полетный модуль и системы. Вентиляторы приводятся в действие двумя турбовальными валами, размещенными в центральной секции. Управление обеспечивают вентиляторы с постоянной скоростью и переменным шагом, а также подвижные лопатки в выхлопных каналах. Модуль ARES будет иметь ширину 8,5 футов (2,6 м), длину 30 футов (9,1 м) с убранными внешними панелями крыла и длину 42 фута (13 м) в развернутом виде. Вентиляторы диаметром 7,5 футов (2,3 м) будут заключены в воздуховоды, которые изначально планируется иметь диаметр 8,5 футов, который может быть увеличен до 3,05 м (10,0 футов). Оптимальная скорость составит 130–150 узлов (150–170 миль/ч; 240–280 км/ч), максимальная скорость — 200 узлов (230 миль/ч; 370 км/ч), что быстрее, чем у вертолета с подвесным грузом. Для вертолета аналогичного класса потребуется зона посадки шириной 30,5 м (100 футов), что вдвое больше, чем у ARES, что делает возможным использование в 10 раз большего количества мест посадки; однако ARES будет менее экономичным, чем вертолет при зависании. Армия, Корпус морской пехоты и силы специальных операций проявили интерес к демонстрациям ARES. DARPA и подрядчики должны будут определить партнера по переходу, если испытания пройдут успешно. [25] [30] Lockheed ожидала летных испытаний модуля ARES в июне 2016 года, [31] но они были отложены до конца 2017 года, потому что «некоторые элементы разработки требовали дополнительных испытаний»; приводной механизм заимствует шестерни от вертолета CH-53E , но винты, воздуховоды и другие части являются уникальными и совершенно новыми. Демонстрационный образец имеет максимальный взлетный вес 7000 фунтов (3200 кг) и оснащен двумя вертолетными двигателями Honeywell HTS900, каждый из которых генерирует 989 л. с. В то время как планируется, что он будет летать со скоростью 170 узлов (200 миль/ч; 310 км/ч) с потолком 20 000 футов (6100 м) и радиусом миссии 175 миль (282 км), планируется, что производственный вариант сможет летать со скоростью 250 узлов (290 миль/ч; 460 км/ч) с радиусом миссии, аналогичным V-22 Osprey . [32]

Ссылки

  1. ^ ARES стремится обеспечить большее количество подразделений на передовой с возможностями вертикального взлета и посадки, адаптированными под конкретные задачи. Архивировано 22 февраля 2014 г. на 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. Flight International . 10 мая 2019 г.
  4. ^ abcdefghi "Transformer (TX) Vertical Takeoff and Landing Roadable Air Vehicle" (PDF) . DARPA . 12 апреля 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 декабря 2010 г. Получено 13 августа 2010 г.
  5. ^ abc Новый проект DARPA сосредоточен на будущих транспортных средствах и броне. Архивировано 07.01.2011 на Wayback Machine Composites World , 6 декабря 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  6. ^ Джеймс К. Сэнборн (20 сентября 2010 г.). «DARPA работает над разработкой летающего Humvee». Army Times Publishing Company . Получено 20 сентября 2010 г.
  7. ^ Мартин, Боб. Трансформер: Если бы Хамви могли летать Архивировано 7 декабря 2010 г., в Wayback Machine KRQE , 3 декабря 2010 г. Доступ: 31 декабря 2010 г.
  8. ↑ Пейдж, Льюис. DARPA, команда морской пехоты США о проекте летающего автомобиля The Register , 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 строительства летающего Хамви» Popular Mechanics , 27 августа 2010 г. Получено: 21 декабря 2010 г.
  11. ^ ab "DARPA выбирает AAI, Lockheed Martin для программы Transformer (TX)" Архивировано 21 ноября 2010 г. в Wayback Machine Defense Update , 13 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  12. ^ ab Baratti, L. «Компания по производству летающих автомобилей отмечена как команда тактических транспортных средств Transformer» Exec Digital , 18 декабря 2010 г. Дата обращения: 27 декабря 2010 г.
  13. ↑ Спенсер Акерман (29 сентября 2010 г.). «DARPA приближается к своему летающему Humvee». Condé Nast Digital . Получено 30 сентября 2010 г.
  14. ^ ab Диллоу, Клей. «Неожиданное возрождение летающего автомобиля» Popular Science , 29 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  15. ↑ Скиннер, Тони. «Textron преследует программу «летающего Хамви»» Шепард , 22 июля 2010 г. Получено: 26 ноября 2010 г.
  16. ^ Вайнбергер, Шарон. «Военные США хотят летающую машину, готовую к бою» Popular Mechanics , 15 июля 2010 г. Получено: 26 ноября 2010 г.
  17. ^ "DARPA запускает программу Transformer (TX)" Архивировано 22 ноября 2010 г. на Wayback Machine DARPA , 12 октября 2010 г. Получено: 26 ноября 2010 г.
  18. ^ Хуан, Грегори Т. «Terrafugia, Aurora Flight Sciences, Metis Design принимают участие в программе DARPA стоимостью 65 млн долларов по разработке летающего Humvee» Xconomy , 2 декабря 2010 г. Дата обращения: 16 декабря 2010 г.
  19. ^ Маккиган, Ноэль. «Terrafugia внесет вклад в программу летающих автомобилей DARPA» GizMag , 30 ноября 2010 г. Дата обращения: 16 декабря 2010 г.
  20. ^ Акерман, Спенсер. «Летающий Humvee от DARPA переходит на дизельный вариант» Wired , 20 октября 2010 г. Дата обращения: 31 декабря 2010 г.
  21. ^ Диллоу, Клэй. «Концепция получает поддержку от истребителя F-35 Joint Strike Fighter» Popular Science , 10 августа 2012 г. Дата обращения: 11 августа 2012 г.
  22. ^ Уорик, Грэм. «Трансформер — выйдет в кинотеатре рядом с вами?», Aviation Week 24 октября 2011 г. Дата обращения: 5 ноября 2011 г.
  23. ^ «Концепция летающего автомобиля AVX – внедорожник с вертикальным взлетом и посадкой» GizMag , 19 июля 2010 г. Дата обращения: 11 августа 2012 г.
  24. ^ "Armada International - Compendium - Special Operations Equipment - 6-2010" [ постоянная нерабочая ссылка ‍ ] стр. 10, Armada International , 2010. Доступ: 11 августа 2012 г.
  25. ^ ab Команда Lockheed/Piasecki берется за грузовой БПЛА - Aviationweek.com, 24 февраля 2014 г.
  26. ↑ Lockheed Martin построит Transformer TX — автономный летательный аппарат для перевозки полезной нагрузки — Phys.org, 20 августа 2013 г.
  27. ^ DARPA строит автономный вертикальный транспортный самолет для войск, автомобилей и многого другого - Extremetech.com, 21 августа 2013 г.
  28. ^ Трансформер TX компании Lockheed Martin на третьем этапе разработки - UASvision.com, 22 августа 2013 г.
  29. ^ Lockheed Martin представляет БПЛА-трансформер - Aviationtoday.com, 13 августа 2013 г.
  30. ^ Lockheed/Piasecki выходят за рамки летающих автомобилей с ARES - Flightglobal.com, 25 февраля 2014 г.
  31. ^ "Джейнс | Последние новости обороны и безопасности".
  32. ^ DARPA Do-It-All Drone среди новых VTOL, приближающихся к полету - Breakingdefense.com, 17 октября 2016 г.

Источники

В данной статье использована работа с сайта https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=9b745d803c1d206f16fd6f64542eadd6&tab=core&tabmode=list&print_preview=1, которая находится в общественном достоянии , поскольку является работой армии США.

  • Домашняя страница Darpa TX
  • Антенная реконфигурируемая встроенная система (ARES)
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Встроенная_система_Aerial_Reconfigurable&oldid=1267067964"