Americké experimentální letadlo s aktivním řízením proudění vzduchu

Americké experimentální letadlo s aktivním řízením proudění vzduchu
Vize letounu „X“ s aktivním řízením toku vzduchu AFC / DARPA (Zvětšit)

Americká agentura pro pokročilé vojenské programy DARPA (Defense Advanced Research Program Agency) financuje další experimentální letadlo „X-Plane“. V rámci programu CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors) nový „X“ letoun otestuje řízení pomocí aktivní změny toku vzduchu AFC (Active Flow Control).

Ač v současné době západní armády trápí „přízemnější“ problémy, jako je nedostatek munice, málo výkonná logistika a nízký počet obrněné techniky, stále je nutné provádět takřka základní výzkum nových vojenských technologií. Jen tak lze položit technologické základy pro zbraňové systémy nové generace.

V případě americké letecké techniky jsou nové technologie testovány pomocí experimentálních letounů (demonstrátorů) řady „X“. Posledním letounem „X“ je X-62 VISTA (Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft) kombinující F-16D s vektorováním tahu motoru. Předcházel mu dron X-61 Gremlins vypouštěný a zachycovaný pomocí dopravních letadel.

Nyní v rámci programu CRANE vznikne další letoun „X“ (viz úvodní obrázek) s technologií AFC – jeho výrobu obstará Aurora Flight Sciences, dceřiná společnost Boeingu. Aurora prozatím dostala finance na vypracování detailního technologického návrhu, posouzení možností výroby, včetně vývoje letového softwaru. Tato fáze vyvrcholí tzv. kritickou revizí návrhu CDR (Critical Design Review). Po případném schválení CDR Aurora vyrobí letuschopný demonstrátor.


Princip fungování a výhody AFC

Technologie AFC aktivně mění aerodynamický profil (okolní proudění vzduchu) křídel a trupu letadla jen pomocí výtrsyků stlačeného vzduchu. To umožňuje plně ovládnout řízení letadla. Takto lze teoreticky odstranit mechanicky řízené ovládací plochy letadla, tedy výškové a směrové kormidlo, křidélka a vztlakové klapky.

Současná letadla již mají pasivní systémy k ovlivňování proudění vzduchu, jako jsou turbulátory (vortex generator) nebo ozubené „chevrony“ na motorových gondolách. AFC funguje na stejném principu, ale aktivně podle letové situace – řízeně přidává energii nebo hybnost do proudění kolem trupu nebo křídel.

AFC slibuje řadu výhodu – potenciálně zjednodušuje konstrukci křídel a letadla (jednodušší servis, nižší poruchovost), dovoluje konstrukci lehčích a přitom pevnějších křídel, snižuje celkovou hmotnost letadla, pozitivně ovlivňuje aerodynamiku (nižší spotřeba paliva), umožňuje do křídel umístit více paliva atd. Navíc absence ovládacích ploch, a tedy různých mezer, hran a přechodů, výrazně zlepší radiolokační stealth.


AFC funguje i s využitím plazmy (ionizovaného vzduchu)

„V posledních několika desetiletích dosáhla komunita zabývající se aktivním řízením pomocí proudění vzduchu významného pokroku, což umožňuje integraci technologií aktivního řízení proudění do moderních letadel. Jsme přesvědčeni, že dokončíme návrh a letové zkoušky demonstračního letounu s AFC,“ řekl vedoucí programu CRANE Richard Wlezien.

Pokud DARPA odsouhlasí CDR a program postoupí do další fáze, Aurora postaví experimentální letoun s maximální letovou hmotností 3175 kilogramů (7000 liber) a s rozpětím 9,14 metru. Cestovní rychlost očividně proudového letounu je udávána 0,7 M. Letové testy mohou začít v roce 2025.

Půjde o letoun se spojenou dvojící křídel CJW (Co-Planar Joined Wing) a dvojicí svislých ocasních ploch. Aurora již v aerodynamickém tunelu otestovala čtvrtinový model se 14 vzduchovými tryskami a osmi samostatnými vzduchovými kanály.

Vizualizace letounu ukazuje malé otvory pro přívod a odvod vzduchu na horné straně trupu. Letoun tedy bude podle všeho nasávat a stlačovat vzduch, a pomocí řady vzduchových kanálů ho rozvádět k jednotlivým tryskám.


Model letounu AFC v aerodynamickém tunelu; větší foto / Autora

AFC může v konečném výsledku přinést tři klíčové výhody – delší dolet, vyšší cestovní rychlost a nižší spotřebu paliva. Dolet a velká cestovní rychlost jsou naprosto klíčové požadavky na budoucí americká vojenská letadla. Zejména pro operace nad rozlehlými vodami Pacifiku. Dalšími velkými výhodami AFC jsou snadnější údržba a nižší logistická stopa.

Kdy se dočkáme pilotovaných letounů s AFC? Nevíme. Každopádně proudových stealth dronů, či různých řízených střel, s AFC se dočkáme jistě jako první.

Avšak podle portálu The Aviationist již americká stíhačka šesté generace NGAD (Next Generation Air Dominance), určená právě pro operace nad Pacifikem, nebude mít klasické ovládací plochy. Ovládaní NGAD má být dosaženo pomocí vektorování tahu motorů, a právě uplatnění principů AFC. S využitím motorů AETP (Adaptive Engine Transition Program) tak letoun NGAD může získat výjimečný dolet kombinovaný s velmi pokročilou stealth.

Zdroj: The Aviation

Nahlásit chybu v článku


Související články

Kompozitní experimentální letoun X-55 ACCA

Zřejmě jedním z nejméně nápadných experimentálních amerických letadel „X“ je stroj Lockheed Martin ...

Kladivo na PVO: První let dronu X-61A Gremlins

Minulý týden americká vojenská výzkumná agentura DARPA poprvé informovala o leteckém testu nového ...

Výzkumníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT získali 1,5 milionu dolarů od americké agentury DARPA na další vývoj autonomních robotů

Subvence týmu ve výši 1,5 milionu dolarů (v přepočtu 32,6 milionu korun) umožní dále investovat do ...

Letoun Hercules úspěšně zachytil dron X-61A Gremlin

Americká agentura DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) se pochlubila úspěšným testem ...

Zvýraznit příspěvky za posledních:
  • Tom90
    17:08 22.01.2023

    Zajimava myslenka, ktera resi jinym zpusobem jiz drivejsi snahy o ovlivneni mezni vrstvy a samotneho proudeni (vyfukovani proudu na povrch nebo naopak odsavani mezni vrstvy pomoci ...Zobrazit celý příspěvek

    Zajimava myslenka, ktera resi jinym zpusobem jiz drivejsi snahy o ovlivneni mezni vrstvy a samotneho proudeni (vyfukovani proudu na povrch nebo naopak odsavani mezni vrstvy pomoci perforovaneho povrchu).

    Celkove by me zajimalo dle ceho soudi, ze to bude lehci nez soucasna reseni. Prece jenom kdyz to prezenu, tak k aktuatorum pro ovladani ridicich ploch staci "kabel" (v pripade FBW) a samotná ridici plocha je samozrejme vyrez v konstrukci, který vyzaduje zesileni apod. oproti integralní neporusene konstrukci, coz prida nejakou vahu. Nicmene oproti rozvodum stlaceneho vzduchu, poctu trysek apod.

    A pak to samotne mnozstvi vzduchu, který bude muset byt odnekud odebiran (predpokladam, ze z kompresoru motoru) - nebude to pak mit uz vliv na vykon motoru? Navic to mnozstvi bude pokazde promenne - dle pozadavku na rychlost kloneni/klopeni/zataceni a pokud se bude pouzivat vzduch, který nebude zbaven vlhkosti, tak by po čase mohlo dojít k zamrznutí v tryskách....Skrýt celý příspěvek

    • michalzobec
      03:57 23.01.2023

      Uvidíme jaká bude praxe, ale podle mne to bude nějaká forma ionizace vzduchu. Nutnost tahat rozvody vzduchu je spíš cesta zpět před fly-by-wire.

      Uvidíme v praxi u toho prototypu.

      Uvidíme jaká bude praxe, ale podle mne to bude nějaká forma ionizace vzduchu. Nutnost tahat rozvody vzduchu je spíš cesta zpět před fly-by-wire.

      Uvidíme v praxi u toho prototypu.

      • Tom90
        18:57 23.01.2023

        Je to mozne, nicmene ty ionty potom musi i urychlit a napriklad u iontovych motoru pro vesmirne sondy je prave problem nizke zrychleni udelovane sonde, takze ten iontovy motor musi ...Zobrazit celý příspěvek

        Je to mozne, nicmene ty ionty potom musi i urychlit a napriklad u iontovych motoru pro vesmirne sondy je prave problem nizke zrychleni udelovane sonde, takze ten iontovy motor musi pusobit po mnohem delsi dobu nez napr. klasicky raketovy. Takze pokud si to intepretuju správně, tak okamžitá změna rychlosti proudění v případě iontového řešení nebude dostatečná.

        Nehledě na fakt, že pokud bude použito elektromagnetické pole pro ionizaci, tak to nebude příliš stealth a otázkou bude i požadavek na dodávku energie z motoru - přece jen už i F35 s dnešním motorem jsou na hraně výkonu nutného pro napájení vší elektroniky na palubě.Skrýt celý příspěvek

  • marecino
    20:44 20.01.2023

    Kde sú tie časy keď sa tu k tomu ešte vyjadril balm :) Neviete čo je s ním? Aj starlight k namornictvu bol výborný

    Kde sú tie časy keď sa tu k tomu ešte vyjadril balm :) Neviete čo je s ním? Aj starlight k namornictvu bol výborný

Načítám diskuzi...