DARPA wybrała cztery firmy do zaprojektowania samolotu VTOL X o prędkości 500 mil na godzinę. Tylko jeden ma stosunkowo sprawdzoną konstrukcję.

Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w dziedzinie Obronności (DARPA) ogłosiła w poniedziałek, że wybrała firmy Aurora Flight Sciences, Bell Textron, Inc., Northrop Grumman Aeronautic Systems i Piasecki Aircraft Corporation do przedstawienia projektów koncepcyjnych dla projektu Speed ​​and Runway Independent Technologies (SPRINT).

SPRINT to wspólny projekt DARPA i Dowództwa Operacji Specjalnych Stanów Zjednoczonych, którego celem jest poszukiwanie taktycznych samolotów transportowych, które łączą w sobie dużą prędkość poddźwiękową, znaczny zasięg i znaczną ładowność wewnętrzną z „niezależnością od pasa startowego” – eufemizmem oznaczającym zdolność pionowego startu i lądowania (VTOL).

Uważa się, że takie szybkie samoloty VTOL odpowiadają realiom taktycznym regionu Indo-Pacyfiku, gdzie duże odległości nad wodą i kilka długich pasów startowych pomiędzy nimi stanowią wyzwanie dla mobilności sił amerykańskich.

Samoloty, które mogą pokonać te odległości, wylądować i wystartować z krótkich, nieprzygotowanych pasów startowych (lub jedynie stref lądowania) na odległych wyspach i gdzie indziej, mogłyby oferować możliwości, na które istnieje zapotrzebowanie. Te same cechy sprawiają, że nadają się również do szeregu misji operacji specjalnych.

Chociaż SPRINT ostatecznie zamierza zaprojektować, zbudować i latać samolotem X, DARPA wykorzysta fazę 1A do oceny projektów powyższych firm. Zrobi to ze szczególnym naciskiem na cel, jakim jest przeniesienie się na samolot „zdolny do lotu z prędkością od 400 do 450 węzłów na odpowiednich wysokościach i zawisania w surowych warunkach na nieprzygotowanych powierzchniach”, zgodnie z komunikatem dotyczącym projektu.

Aurora Flight Sciences przedstawi projekt korpusu mieszanego skrzydła napędzanego silnikiem turboodrzutowym. Aurora opisuje go jako „samolot demonstracyjny typu fan-in-wing (FIW) o wysokim wzroście i niskim oporze powietrza… z wbudowanymi silnikami i umiarkowanym skosem, o konstrukcji lotu pionowego składającej się z wbudowanych wentylatorów unoszących połączonych z silnikami za pomocą napędów mechanicznych. ”

Konstrukcja potencjalnie zapewnia niski opór powietrza, zapewniając prędkość i zasięg, ale może również nadawać tej koncepcji dyskrecję. Pomimo obecności bliźniaczych pionowych ogonów na rysunku koncepcyjnym dostarczonym przez Aurorę, ma on podobny podstawowy kształt stealth, znany z bombowców B-2 i B-21 oraz innych eksperymentalnych samolotów.

Chociaż ogólnie uważa się, że konstrukcje mieszanych skrzydeł zapewniają znaczną objętość ładunku, żaden z nich nie został jeszcze fizycznie wykonany na dużą skalę, aby udowodnić to założenie. Wbudowana funkcja wentylatora wyciągowego, o której wspomina Aurora, już od dawna stosowana jest w F-35B Lighting II firmy Lockheed Martin, chociaż koncepcja ta umieszcza wentylatory w skrzydłach, a nie w kadłubie na wzór F-35.

Wygląda na to, że takie rozwiązanie mogłoby być skuteczne w lotach przelotowych z dużą prędkością, mogą jednak pojawić się pytania dotyczące masy i złożoności samolotu o mieszanym korpusie skrzydłowym i wielu wentylatorach nośnych. Jeden z nich z pewnością skupi się na przydatności projektu do pracy VTOL w surowych warunkach, w których brud, kurz, gruz, ciepło i inne przeszkody stanowią wyzwanie dla zintegrowanych konfiguracji silnika/wentylatora podnośnika.

Aurora ma pewne doświadczenie z wentylatorami podnoszącymi za pośrednictwem swojego Excalibur UAS, a jej partner, Boeing, ma wcześniejsze doświadczenia z własnym samolotem X-48 z mieszanym korpusem, wyposażonym w silniki zewnętrzne. Żadna z firm nie ma takiego doświadczenia w obsłudze wentylatorów dźwigowych, jakie zdobył Lockheed.

Ani Northrop Grumman, ani Piasecki nie ujawnili na razie informacji na temat projektów, które zgłoszą do SPRINT. Możliwe, że Northrop Grumman wykorzysta prace projektowe wykonane dla DARPA do stworzenia demonstratora bezzałogowego statku powietrznego bez infrastruktury do startu i odzyskiwania (ADODATKOWEGO). Niewiele jest informacji na temat UAV, ale wygląda na to, że jest to konstrukcja z odchylanym wirnikiem.

Piasecki również uczestniczy w projekcie ANCILLARY i eksperymentował z prototypami VTOL z bezzałogowymi wentylatorami kanałowymi, ale nie jest jasne, czy taka konfiguracja uwzględnia projekt SPRINT.

Pozostaje Bell, jedyna firma spośród czterech nagrodzonych, posiadająca operacyjny transport taktyczny średniej prędkości (V-22) i stosunkowo szybki przyszły operacyjny transport taktyczny, V-280 Valor.

Firma od kilku lat pracuje nad koncepcją HSVTOL (High Speed ​​Vertical Takeoff and Landing, czyli szybki pionowy start i lądowanie). Przewiduje możliwą rodzinę samolotów HSVTOL o różnych rozmiarach i potencjalnie różnych konfiguracjach napędu. Wszystkie miałyby ten sam podstawowy kształt przypominający przechylany rotor i koncepcję składanego rotora, z którą Bell obecnie eksperymentuje w Nowym Meksyku.

Można rozsądnie powiedzieć, że choć koncepcja ta jest HSVTOL, jest to jedyna naprawdę „znana” spośród prawdopodobnych projektów zgłoszonych do programu SPRINT. Bell pracował już nad koncepcją jako jedna z 11 firm uczestniczących w konkursie AFWERX HSVTOL Concept Challenge, akcji crowdsourcingowej mającej na celu rozwój takich koncepcji.

Zasadniczo V-22, V-280 i poprzednie prace Bella HSVTOL reprezentują koncepcję, która może być bardziej gotowa technologicznie niż inni laureaci SPRINT. Można powiedzieć, że Bell odrobił zadanie domowe z wyprzedzeniem.

W odpowiedzi na e-mail rzecznik firmy Bell powiedział mi, że „Koncepcja samolotu X DARPA SPRINT firmy Bell wykorzystuje tę pracę i pozwala na szybki rozwój”. Jego przewidywana skalowalność (reklamowana jako masa startowa od 6 000 do 100 000 funtów) rodzi pytanie, jakiego rozmiaru samolot oferuje Bell. Według Bella zależy to od wymagań DARPA.

DARPA określiła wcześniej, że dla SPRINT poszukuje statku powietrznego z potencjalnie opcjonalnym pilotem, zdolnego do przewożenia ładunku o masie 5000 funtów, ze znaczną ładownią o długości 30 stóp i szerokości ośmiu stóp, zdolną do przewożenia jednego lub dwóch małych pojazdów oraz pół palety. Zapytanie obejmuje wytrzymałość 1,5 godziny i zasięg 200 mil morskich.

To stawia wymagania SPRINT, poza szybkością, nieco poniżej rozmiaru, pojemności, zasięgu i wytrzymałości V-280. W związku z tym rozsądne jest oczekiwanie, że projekt Bella będzie miał rozmiary zbliżone do V-280.

Biorąc pod uwagę, jaką pracę HSVTOL już wykonał, zastanawiałem się, o ile więcej będzie wymagane, aby spełnić wymagania DARPA dotyczące składania wniosków?

„Inwestycja Bell w dojrzałe koncepcje HSVTOL zmniejszyła ryzyko programu DARPA SPRINT” – stwierdziła firma. „Będziemy starali się szybko przejść do kolejnych faz, jeśli rząd będzie zainteresowany”.

Biorąc pod uwagę pozornie gotowy projekt i przewidywalny potencjalny rynek dla szybkich VTOL, zapytałem, czy Bell postrzega projekt DARPA jedynie jako dodatek do swojego rozwoju. Innymi słowy, czy Bell będzie kontynuował rozwój HSVTOL niezależnie od SPRINT?

„Przyglądając się szybkiemu rozwojowi płaszczyzny X, będziemy w dalszym ciągu oceniać możliwości przejścia, a także jakie inne wysiłki w zakresie rozwoju technologii są potrzebne, aby zacząć skracać ogólny harmonogram do możliwości wykorzystania w terenie” – odpowiedział rzecznik firmy.

Udział w projekcie DARPA SPRINT i wynikające z niego opinie z pewnością wspierają prace projektowe firmy Bell (tylko z punktu widzenia finansowania), ale niezależnie od tego, czy projekt wyjdzie poza fazę 1a, wydaje się, że jest na dobrej drodze do zbudowania prototypów HSVTOL i ostatecznego wprowadzenia ich na rynek.

Trudno powiedzieć, czy można to powiedzieć o pozostałych uczestnikach SPRINTU i ich projektach. To kolejny powód, dla którego prawdopodobnie jeden jest znany w projekcie X-plane.