„Latający Jeep” dla programu Pentagon: Agility Prime

23
„Latający Jeep” dla programu Pentagon: Agility Prime
Doświadczony tiltrotor z Joby Aircraft, przeniesiony do Pentagonu w zeszłym roku. Zdjęcie samolotu Joby


Pentagon i powiązane z nim struktury ponownie szukają możliwości zwiększenia mobilności personelu w kontekście codziennych misji służbowych i bojowych. Kilka lat temu powrócili do koncepcji „powietrznego jeepa”, a nawet rozpoczęli konkurencyjne prace nad takim sprzętem. Tego rodzaju prace zostały zebrane w programie o nazwie Agility Prime, który przyniósł już pewne rezultaty, ale ogólnie nie spełnia jeszcze oczekiwań.



Problem z transportem


Siły zbrojne USA mają wiele baz, zarówno w kraju, jak i za granicą. Regularnie występuje potrzeba przenoszenia ograniczonej liczby osób i ładunków z jednego takiego obiektu do drugiego. Ponadto niektóre bazy mają duże rozmiary i poruszanie się po nich staje się odrębnym, specyficznym problemem.

W zależności od odległości problemy tego typu rozwiązuje się za pomocą transportu drogowego lub lotniczego. Personel wojskowy podróżuje samochodami po tej samej bazie; ten sam środek transportu nadaje się do podróżowania pomiędzy różnymi obiektami. Helikoptery lub samoloty służą do pokonywania dużych odległości i/lub skracania czasu podróży.

Generalnie taki system wsparcia transportu odpowiada postawionym zadaniom, jednak nie jest pozbawiony wad. Zatem transport samochodowy, pomimo swojej prostoty i niskich kosztów eksploatacji, ma ograniczoną prędkość, natomiast lotnictwo wygodne, ale dość drogie. Jednocześnie wszystkie istniejące rodzaje transportu mają wrodzoną listę zalet i wad, której prawie nie da się zmienić.


Samolot ALIA podczas testów. Zdjęcie BETA Technologie

Aby zoptymalizować system transportu, kilkadziesiąt lat temu zaproponowano koncepcję „latającego jeepa”. Polega ona na stworzeniu lekkiego samolotu zdolnego do przewiezienia kilku osób lub porównywalnego ładunku na ograniczoną odległość. Jednocześnie urządzenie powinno być proste w konstrukcji i niedrogie w obsłudze.

Pentagon poruszał ten temat kilka razy w przeszłości. Prywatne firmy oferowały swoje projekty tego typu. Projekty te z przyczyn obiektywnych nie poradziły sobie z postawionymi zadaniami i nie wyszły poza fazę rozwoju i testów. Jednak resort wojskowy nie rezygnuje z obiecującego pomysłu. Kilka lat temu powrócili do tego ponownie, a teraz planują wdrożyć go z wykorzystaniem nowoczesnych technologii.

„Podstawowa mobilność”


W kwietniu 2020 roku Pentagon uruchomił obiecujący program badawczy o nazwie Agility Prime (można przetłumaczyć jako „Primary Mobility”). W ramach tego programu zaplanowano konkurs na opracowanie nowego „latającego jeepa” zbudowanego przy użyciu nowoczesnych technologii. Najbardziej udany projekt mógłby zostać opracowany w przyszłości i nawet osiągnąć masową produkcję.

Obiecujący samolot miał kilka podstawowych wymagań. Jednocześnie, ze względu na brak rozwiniętych technologii i koncepcji, zakres zadań był dość łagodny i nie wyznaczał ścisłych granic. Wszystkie wydarzenia zaplanowano jednak tak, aby przeprowadzić je w jak najkrótszym czasie. Tym samym spodziewano się, że w latach 2020-21 pojawi się sprzęt doświadczalny czy demonstratory technologii, a rozpoczęcie seryjnych dostaw „latających jeepów” zaplanowano na rok 2023.


Przekazanie produktu BETA ALIA klientowi, październik 2023. Zdjęcie Departamentu Obrony USA

Kluczowym wymogiem technicznym było zastosowanie pionowego startu i lądowania. Klient chce także zastosować elektryczny układ napędowy. Rozumiejąc wszelkie ograniczenia i złożoność takich systemów, Pentagon odniósł się do możliwości uzyskania wysokich parametrów i uproszczenia obsługi sprzętu, co jest szczególnie istotne dla armii. Nie określono konkretnych parametrów taktycznych i technicznych wymaganych od „jeepa”.

Programem Agility Prime zainteresowało się kilka amerykańskich firm, głównie nowo powstałe małe organizacje. Trzej z nich przeszli wstępną selekcję. W najbliższej przyszłości musieli opracować swoje projekty i zbudować sprzęt eksperymentalny. Następnie Pentagon planował przeprowadzić testy porównawcze trzech „jeepów”.

Pomimo całego optymizmu program mobilności podstawowej niemal natychmiast napotkał różnego rodzaju trudności. Przede wszystkim skutkowało to niedotrzymaniem terminów. Początkowo zakładano, że cały proces od zamówienia do dostarczenia wojskom sprzętu zajmie nieco ponad trzy lata. W praktyce wszystko potoczyło się inaczej – do końca 2023 roku udało się zbudować i przekazać jedynie pierwsze prototypy.

Trzej zawodnicy


Joby Aircraft jako pierwszy podjął się zadania opracowania i zbudowania samolotu dla Pentagonu. We wrześniu ubiegłego roku przekazała klientowi prototyp „latającego jeepa”, który nie ma jeszcze własnej nazwy. Produkt został dostarczony do Bazy Sił Powietrznych Edwards (Kalifornia), gdzie musi przejść wszelkie niezbędne testy, zarówno samodzielnie, jak i wraz z innym sprzętem.


Tiltrotor Archer Midnight. Foto Archer Aviation

Urządzenie Joby Aircraft to tak naprawdę tiltrotor z elektrownią. Ma kadłub w kształcie łzy z pięciomiejscową kabiną, a także wąskie skrzydło o wysokich proporcjach. Na skrzydle znajdują się cztery gondole silnikowe. Dwa środkowe są stacjonarne, ale ich dziobowa część ze śmigłem może być obracana do góry. Boczne gondole są w pełni ruchome. Zmieniając położenie gondoli i/lub śmigieł, tiltrotor musi przełączyć się z jednego trybu lotu na inny.

Rodzaj i charakterystyka silników oraz akumulatora nie zostały jeszcze ogłoszone. Według obliczeń twórców samolot powinien osiągnąć prędkość ok. 200 mil na godzinę (ponad 320 km/h) i mają zasięg lotu do 150-160 km. Ten poziom wydajności jest w pełni zgodny z zamierzonymi zadaniami i warunkami pracy.

Pod koniec października BETA Technologies przekazała Pentagonowi prototyp swojego tiltrotora ALIA. Dodatkowo do badań zostały przekazane symulatory przeznaczone do szkolenia załóg i personelu technicznego. Samolot przeszedł już kilka testów i pokazał część swoich możliwości.

Produkt ALIA to urządzenie przypominające nieco samolot. Ma opływowy kadłub i wysokie skrzydła o rozpiętości 50 stóp (15 m). Skrzydło pojazdu posiada dwie podłużne gondole z parą śrub podnoszących na każdej. W ogonie znajduje się śmigło pchające umożliwiające lot poziomy.


Północ w locie. Foto Archer Aviation

„Latający jeep” BETA ALIA może pomieścić pięć osób i może podnosić ładunki o masie do 450 kg. Szacunkowa prędkość maksymalna sięga 400 km/h. Zasięg lotu wynosi co najmniej 220 km.

Trzecim uczestnikiem testów porównawczych już wkrótce będzie tiltrotor Midnight firmy Archer Aviation. Został już zbudowany i przechodzi testy fabryczne. W najbliższym czasie produkt zostanie przekazany Pentagonowi w celu przeprowadzenia niezbędnych działań.

Tiltrotor Archer Midnight jest podobny w swojej architekturze i wyglądzie do produktu firmy Joby Aircraft. Jednocześnie jest większy i cięższy, a także ma inny układ napędowy. W prostym skrzydle znajduje się sześć gondoli silnika, z których każda zawiera dwa śmigła. Wirnik przedni może znajdować się w pozycji pionowej lub poziomej odpowiednio do podnoszenia i startu/lądowania. Tylne śmigło jest zamocowane w pozycji poziomej i odpowiada jedynie za lot pionowy.

Pod względem ładowności Midnight dorównuje ALII – do pięciu osób lub 450 kg w kabinie. Maksymalna prędkość lotu wyniesie 240 km/h przy zasięgu ok. 160 km. Aby rozwiązać problemy „jeepa”, zapewniono specjalny tryb pracy. W takim przypadku urządzenie będzie musiało przelecieć odległość nie większą niż 30-32 km z pośrednim ładowaniem akumulatora między nimi, co zajmie nie więcej niż 12 minut.

Niepewna przyszłość


Z programem Agility Prime wiążą się pewne nadzieje. Jeżeli w wyniku tych prac uda się uzyskać wszystkie pożądane rezultaty, wówczas armia amerykańska będzie miała do dyspozycji całkowicie nowy pojazd o specjalnym połączeniu właściwości technicznych i operacyjnych. Za jego pomocą będzie można poprawić mobilność personelu wojskowego w różnych sytuacjach i ogólnie zoptymalizować logistykę.


Północ z grupami śmigieł w trybie zawisu/lotu pionowego. Foto Archer Aviation

Jednakże pomyślne zakończenie obecnego programu nie jest gwarantowane, na co wyraźnie wskazuje szereg czynników. Tym samym specyfikacja techniczna Pentagonu okazała się zbyt skomplikowana, a czas na opracowanie projektów niewystarczający. W rezultacie plany rozpoczęcia dostaw sprzętu seryjnego w 2023 roku nie zostały zrealizowane. Co więcej, do końca ubiegłego roku zbudowano i przekazano do testów zaledwie dwa z trzech prototypów.

Mimo wszelkich starań, projekty konkursowe okazały się dość skomplikowane. Najwyraźniej wynika to z wymagania klienta dotyczącego korzystania z elektrowni. Systemy tego rodzaju nadal mają ograniczone właściwości i nie jest łatwo za ich pomocą stworzyć pełnoprawny samolot. Jednocześnie od „Primary Mobility” nie wymaga się wyjątkowych właściwości lotnych, co mogłoby w pewnym stopniu zmniejszyć złożoność projektu.

Mimo wszystkich trudności program Agility Prime zbliża się do etapu testów porównawczych trzech prototypów. Oznacza to, że w niedalekiej przyszłości okaże się, czy trzem przedsiębiorstwom produkującym samoloty udało się sprostać powierzonym im zadaniom i faktycznie dokonać przełomu technologicznego. Nie wiadomo, czy program spełni pokładane w nim nadzieje. Nie ma jeszcze jednoznacznych przesłanek do pozytywnych prognoz, ale pesymizm może być przedwczesny.
23 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. -2
    19 lutego 2024 04:50
    Oto co oznaczają pojemne i szybko ładujące się akumulatory... Nie jesteśmy jednak beznadziejni - testujemy transportowy UAV Partizan z prędkością lądowania 50! kilometrów na godzinę i dlatego z bardzo krótkim wymaganym obszarem dla V/P.
    1. +2
      19 lutego 2024 05:17
      . „Latający Jeep” dla Pentagonu

      Albo bezzałogowa taksówka dla obywatela. Energia elektryczna, start pionowy helikopterem i lot samolotem. Bez pilota. To koncepcja, z którą od dziesięciu lat zmagają się największe światowe firmy lotnicze. Jak dotąd bezskutecznie, choć projektów jest wiele. Bez wątpienia zostanie to zrealizowane. A potem nastąpi rewolucja. Elektryczne pasażerskie UAV zastąpią lekkie helikoptery. Zacząć.
      1. -1
        19 lutego 2024 05:30
        Cytat: Staś157
        To koncepcja, z którą od dziesięciu lat zmagają się największe światowe firmy lotnicze. Jak dotąd bez sukcesu
        Myślę, że są już pewne sukcesy, nawet w praktycznym wdrażaniu. Myślę, że bardzo ważne jest, aby sami klienci zdecydowali, co jest dla nich najbardziej odpowiednie do praktycznego zastosowania, a myślę, że to zadanie jest trudniejsze niż stworzenie samego samolotu!
      2. 0
        12 maja 2024 r. 14:28
        Elektryczne pasażerskie UAV zostaną wymienione

        Nie zastąpią niczego cholernego. Gdy potrzeba 5 koni i godzina pracy, żaden akumulator nie nadaje się do lotu. Łatwiej przykleić grzechotkę piły łańcuchowej puszką benzyny. Będziesz potrzebował 1 konia na 3-4 kilogramy masy lotu. A każdy milioner zostanie zrujnowany za jednym zamachem na żywotność baterii i ich wymianę.
        1. 0
          12 maja 2024 r. 16:27
          Cytat od daurii
          Nie zastąpią niczego cholernego.

          Są już samoloty elektryczne. Lądowanie startowe. Do nauki w kręgu - całkiem. Cena godziny lotu jest znacznie niższa niż w przypadku jej odpowiedników naftowych. Istnieją także latające prototypowe modele bezzałogowych samolotów pasażerskich pionowego startu. Głównym problemem związanym z akumulatorami elektrycznymi jest to, że energochłonność akumulatorów litowo-jonowych jest znacznie niższa niż w przypadku benzyny. Ale różnica stopniowo się zmniejsza. A na prądzie po prostu taniej jest latać. Dlatego oczywiste jest, co wydarzy się w przyszłości.
          1. 0
            12 maja 2024 r. 22:37
            określona intensywność energii
            Dokładnie 12 000 Wh/kg w przypadku benzyny w porównaniu do 200 w przypadku akumulatorów litowych. Nawet przy wydajności podobnej do lokomotywy parowej, 1200 w porównaniu do 200. Tak, łatwiej jest zrobić alkohol z ziemniaków i wlać go do zbiornika. I nawet jeśli wyskoczysz ze spodni, paliwo ma przewagę. Silnik spalinowy pobiera utleniacz z powietrza i nie niesie ze sobą obu składników, jak akumulator. A zwiększenie wymaganej mocy jest generalnie osłem - albo nadprzewodniki z elementami kriogenicznymi, albo silnik elektryczny nie do uniesienia. Co więcej, nawet modelarze helikopterów używają silników turbowałowych, gdy model przekracza dziesięć kilogramów.
            No cóż, dodajcie do tego nasz klimat z przymrozkami – będzie to czysta frajda dla akumulatorów.
    2. +1
      19 lutego 2024 05:25
      Cytat: Władimir_2U
      UAV „Partizan”

      To więc nic innego jak stary An-2. Samolot, który ma siedemdziesiąt lat. Dodali możliwość lotu bezzałogowego i trochę plastiku.
      1. 0
        19 lutego 2024 06:48
        Cytat: Staś157
        To więc nic innego jak stary An-2. Samolot, który ma siedemdziesiąt lat. Dodali możliwość lotu bezzałogowego i trochę plastiku.

        Czy to źle, mimo że nie jest to dokładnie An-2? Ważniejsze jest tu sterowanie bezzałogowe i bardzo mała powierzchnia startów i lądowań, a nawet w połączeniu z bezpieczeństwem.
  2. 0
    19 lutego 2024 05:23
    powrócił do koncepcji „powietrznego jeepa”.
    Właściwie „jeep” z definicji jest pojazdem uniwersalnym, przeznaczonym do transportu zarówno ładunku, jak i personelu.
    urządzenie będzie musiało przelecieć na odległość nie większą niż 30-32 km z pośrednim ładowaniem akumulatora między nimi, co zajmie nie więcej niż 12 minut.
    Właściwie 12 minut to też za długo, pamiętam, że świeciło. praca „Strażnik stacji” - tam na „stacji” po prostu zmieniono konie, a poprzednie „ładowano” przez dłuższy czas.
    Armia amerykańska będzie miała do dyspozycji całkowicie nowy pojazd o specjalnym połączeniu właściwości technicznych i operacyjnych. Za jego pomocą będzie można poprawić mobilność personelu wojskowego w różnych sytuacjach
    - Prawda!
    Po prostu nie bardzo rozumiem, dlaczego konieczne jest używanie wyłącznie silników elektrycznych, choćby ze względu na ciszę? Można go jednak łączyć z innymi typami silników, przynajmniej w trybie startu/lądowania.
  3. -2
    19 lutego 2024 05:33
    No cóż, jak długo można pisać o cudzie nieudanej aborcji, uznając ten technologiczny wybuch za arcydzieło ewolucji ludzkiej myśli? puść oczko
    1. 0
      19 lutego 2024 09:10
      Ciekawe zdjęcia, ale trzeba pamiętać, że skuteczność siły nośnej śmigieł maleje wraz ze wzrostem liczby łopatek, jeśli 6 małych śmigieł z 4 łopatami oznacza 24 łopaty, a więc skuteczność będzie znacznie gorsza niż jednego dużego śmigła z 2 łopatami ostrza
      1. -1
        19 lutego 2024 11:17
        Cytat z agond
        Ciekawe zdjęcia, ale trzeba pamiętać, że skuteczność siły nośnej śmigieł maleje wraz ze wzrostem liczby łopatek, jeśli 6 małych śmigieł z 4 łopatami oznacza 24 łopaty, a więc skuteczność będzie znacznie gorsza niż jednego dużego śmigła z 2 łopatami ostrza
        Teraz pojawia się taka moda: im więcej łopatek, tym większa jest całkowita powierzchnia masy powietrza przetwarzanej przez łopatki. Dzięki temu wzrasta całkowita wydajność wszystkich łopatek, cóż, to jak ze spadochronami, gdzie często używa się kilku spadochronów, aby zmniejszyć prędkość opadania, sprawdź. pomaga. Dlatego dziś drony są produkowane z 4 lub nawet 6 śmigłami. Tutaj należy wziąć pod uwagę pracę na jednej śrubie i ich sumę, tutaj, że tak powiem, indukcyjny składnik strat jest zmniejszony. Kolejną zaletą jest brak konieczności stosowania dwóch współosiowych śmigieł jak w Ka-52, aby urządzenie nie obracało się wokół własnej osi. A liczba łopatek jest zawsze wybierana na podstawie wskaźników największej wydajności śmigieł w konkretnych przypadkach.
        1. 0
          19 lutego 2024 19:52
          Cytat z vena
          im więcej łopatek, tym większa jest całkowita powierzchnia masy powietrza przetwarzanej przez łopatki

          Im większy opór i zużycie paliwa... puść oczko
    2. -1
      19 lutego 2024 11:30
      Zabawna, bezużyteczna zabawka, prawda? Już to gdzieś słyszałem...
      1. 0
        19 lutego 2024 11:55
        Cytat z Witsapiens
        Zabawna, bezużyteczna zabawka, prawda? Już to gdzieś słyszałem...

        Gdzie?
  4. -2
    19 lutego 2024 12:29
    Zatem chińskie wiatrakowce wojskowe lepiej pasują do definicji „latającego jeepa”.
    Kompaktowy, lekki, z możliwością transportu nad ziemią. I nie potrzebują czasu na ładowanie - zatankowali paliwo i polecieli dalej.
  5. -1
    19 lutego 2024 13:15
    Nie widziałem niczego nowego koncepcyjnie, wszystko było tak niewygodne w obsłudze, że nawet nie było warto uruchamiać
    1. 0
      19 lutego 2024 14:49
      quote=venaya]A liczba łopatek jest zawsze dobierana na podstawie wskaźników największej wydajności śmigieł w konkretnych przypadkach.[/quote]
      Wiadomo, że wybierają konkretny przypadek, ale wiadomo, że koniec łopaty śmigła lub skrzydła samolotu tworzy wiry, na które marnuje się moc silnika, zatem zgodnie z teorią im mniej łopatek, tym mniej wirów na ich końcówek i im większa skuteczność zamiany obrotu na ciąg, czyli układ z wielu małych śrubek przegra z jedną dużą, przy wszystkich pozostałych parametrach
      1. 0
        19 lutego 2024 14:54
        Rozumiem to wszystko doskonale, ale miałem na myśli coś innego, wszyscy siedzą nisko, to jest pierwsza rzecz i trzeba bardzo długo czekać, żeby ich zatrzymać, jeśli postawisz je wysoko, to nie będzie skuteczne , nie będzie to wygodne, muszą stworzyć coś innego, a w Rosji stworzyli i przetestowali prototyp
      2. +1
        19 lutego 2024 20:53
        Cytat z agond
        wiadomo jednak, że czubek łopaty śmigła lub skrzydła samolotu tworzy wiry, które marnują moc silnika

        Jeśli przyjrzysz się uważnie stałym śrubom na pierwszej ilustracji, zobaczysz ich wygięte końce. Oczywiście w celu dokładnego zapobiegania przestojowi na końcu ostrza.
        1. 0
          20 lutego 2024 13:39
          Istnieją różne sposoby ograniczenia szkodliwego wpływu wirów powstających na końcach skrzydeł lub łopatek; najskuteczniejszy jest ruch do przodu
          1. 0
            20 lutego 2024 13:47
            IMHO jest to mało przydatne w przypadku śrub. Obciążenia nie są takie same.
  6. 0
    24 lutego 2024 13:23
    Biorąc pod uwagę istnienie NFP (nowych zasad fizycznych i opartej na nich broni), jest to rażące obcięcie budżetu przez Pentagon i tworzenie zwłok powietrznych.
    Mam nadzieję, że tanie i wygodne piloty grawitacyjne są już w drodze.