VTOL-X: Nástupce V-22 Osprey dostane 24 motorů

*Umělecká představa LightningStrike v letu. / Aurora Flight Sciences*

Agentura pro výzkum pokročilých obranných projektů DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) vybrala vítěze VTOL-X - programu experimentálních letadel s kolmým startem a přistáním. Firma Aurora Flight Sciences během 18 měsíců postaví letuschopný technologický demonstrátor nekonvenčního hybridního konvertoplánu LightningStrike.

VTOL-X zná vítěze

VTOL-X (Vertical Take-Off and Landing Experimental Aircraft) je experimantální program. Cílem je prozkoumat nadějné technologie létajících strojů s kolmým startem a přistáním VTOL (Vertical Take-Off and Landing). Oproti klasickým strojům kategorie VTOL současnosti, tedy vrtulníkům (ale i konvertoplánům), letadla VTOL-X nabídnou podstatně větší cestovní rychlost, dolet a efektivitu letu.

V rámci programu VTOL-X nevznikne operačně nasaditelné letadlo. Jde "jen" o prozkoumání zcela nových přístupů v konstrukci nové generace strojů s kolmým startem a přistáním.

VTOL-X hledá stroje schopné vyvinout cestovní rychlost 550 až 740 km/h, což je minimálně o čtvrtinu lepší hodnota než v případě V-22 Osprey a až 3x lepší hodnota než u vrtulníků. Po letounech se požaduje schopnost unést užitečné zatížení o hodnotě 40 % své vlastní prázdné hmotnosti.

V rámci první fáze programu VTOL-X vybrala DARPA čtyři nejnadějnější konstrukce. V podstatě ve všech případech jde o nové pojetí konvertoplánů:

Rotor Blown Wing (Sikorsky a Lockheed Martin) startuje pomocí rotorů kolmo vzhůru a následně přechází do vodorovného letu. Podobný letoun již DARPA rozvijí v rámci programu TERN.
Karem (Karem Aircraft) je konvertoplán podobný V-22 Osprey - neúspěšný uchazeč programu JMR
PhantomSwift (Boeing) je štíhlý konvertoplán s dvojicí rotorů zapouzdřených do trupu a dvojicí zapouzdřených překlopných rotorů na konci křídel.
LightningStrike (Aurora Flight Sciences) je hybridní elektrický konvertoplán s 24 rotory.

Začátkem března pro fázi 2 (vývoj) a fázi 3 (pozemní a letecké testy) programu VTOL-X vybrala DARPA vítěznou konstrukci LightningStrike. Nejzajímavější letecká fáze 3 začne v únoru 2017 a potrvá dvanáct měsíců. DARPA poskytne firmě Aurora Flight Sciences pro obě fáze 89,7 milionu dolarů.

"Zrovna, když jsme si mysleli, že všechno bylo již dříve předvedeno, tým Aurory našel prostor pro inovaci - skutečně nové prvky inženýrství a technologie, které ukazují obrovský příslib pro demonstrace na skutečném letuschopném stroji," uvedl Ashish Bagai, manažer programu DARPy. "Jde o extrémně nový přístup. Půjde o velmi náročnou demonstraci, ale má šanci posunout technologii dále a poskytnout skvělé další možnosti pro další letecké produkty s kolmým startem a přistáním."

Letoun má pohánět turbohřídelový motor (4509 kW) z V-22 Osprey. / Aurora Flight Sciences

Jedinečná konstrukce LightningStrike

V čem je LightningStrike jedinečný? Na první pohled LightningStrike vypadá velmi složitě, ale ve skutečnosti (teoreticky vzato) se jedná o mnohem jednoduší stroj než konvertoplán nebo vrtulník.

Klasický vrtulník (nebo konvertoplán) používá pro řízení letu složitý a drahý mechanický systém naklápění hlavního rotoru a listů rotorů. V případě V-22 Osprey jsou navíc oba motory navzájem mechanicky propojeny, aby v případě poruchy jednoho, mohl pohánět oba rotory jeden motor.

LightningStrike využívá k pohonu 24 elektrických motorů - 18 elektromotorů v hlavních křídlech (2 x 9) a 6 elektromotorů (2 x 3) v předních kachních křídlech. Hlavní i kachní křídla jsou schopny rotace jako u klasického konvertoplánu.

Každý elektromotor v křídlech je pevně spojen s rotorem a každý motor lze samostatně digitálně řídit - precizně snižovat a zvyšovat otáčky motoru. V podstatě jde o konvertoplán s tím rozdílem, že pohon zajišťuje řada elektromotorů.

Letoun tak nepotřebuje komplikované mechanické převodovky nebo transmise. Dlužno dodat, že koncepty multi-elektrického hybridního letadla se objevují ve více projektech po celém světě. NASA například testuje možnost umístit na malé letadlo Tecnam P2006T až 18 elektromotorů.

LightningStrike využívá kombinaci turbohřídelového motoru a řady elektromotorů.

Na stavbě prototypu letadla spolupracují mimo jiné firmy Rolls-Royce a Honeywell: Obě společnosti ve společném prohlášeni uvedly:"Naším cílem je předvést technologii, která výrazně zlepšuje efektivitu výroby elektrické energie, výkonovou hustotu (rozměr/výkon - pozn. red.) a rozměry. Zlepšení je nutné pro splnění cílů tohoto velice inovativního letadla a zvýšení efektivity výroby elektrické energie, která umožní udělat revoluční krok k hybridnímu pohonu letadla."

Srdcem LightningStrike je turbohřídelový motor Rolls-Royce AE 1107C, který přes generátor elektrické energie od firmy Honeywell poskytuje elektrický výkon 3 MW. Generátor pohání 18 motorů v hlavních křídlech (18 x 100 kW), a šest motorů v kachních křídlech (6 x 70 kW). Další elektrické motory slouží k natáčení křídel.

Výhody oproti klasické konstrukci vrtulníků nebo konvertoplánů (pomineme-li novost technologie) je řada. Především výrazně zjednodušení konstrukce - odpadá řada mechanických částí, případná hydraulika je jednoduší, elektromotory nepotřebují mazání olejem, atd.

Předností je i bezpečnost. I při zničení několika motorů, pokud samozřejmě není zasažen hlavní turbohřídelový motor, LightningStrike dokáže pokračovat v letu.

LightningStrike nabízí zvýšení efektivity ve visu ze 60 % na 75 % - tedy zvýšení poměru mezi hmotnosti letounu a požadovaným výkonem motoru, který je nutný k udržení letadla ve visu (kg/kW). Klouzavost LightningStrike, tedy poměr mezi výškou (začátek klouzání) a doletem při klouzání, dosahuje hodnoty 10 (tedy z výšky 1000 m doklouže do vzdálenosti 10 km). U vrtulníku je táto hodnota 4 a např. u Boeing 747 je hodnota 17,7.

LightningStrike je projektován na maximální startovací hmotností 4500 až 5400 kg, s maximální nosností 1500 kg. Avšak hlavním bonusem je obrovská cestovní rychlost - až 740 km/h!.

Zdroj: DARPA

Nahlásit chybu v článku

Související články

Komentáře

Zvýraznit příspěvky za posledních:

6h 12h 24h

Rozbalit vše Sbalit vše

pks_

18:33 08.03.2016
- 0
- 1
Nedokážu uvěřit, že by tohle bylo schopno dosáhnout 740km/h a mělo to nějakou rozumnou spotřebu. Je to dvojplošník s 24 brzdama! Ten čelní odpor je kolosální. USA na tu svoji ...Zobrazit celý příspěvek

Nedokážu uvěřit, že by tohle bylo schopno dosáhnout 740km/h a mělo to nějakou rozumnou spotřebu. Je to dvojplošník s 24 brzdama! Ten čelní odpor je kolosální.

USA na tu svoji posedlost technologiemi brzy dojede. Snaží se vylepšit úplně zbytečné parametry (rychlost). Proti tomu Rusové nasadí An-3, kterých budou schopni i při jejich krachující ekonomice vyprodukovat několikanásobně více.

Kdyby ty ventilátory zapustili do pevných křídel tak, aby při startu/přistání poskytovaly svislý tah a za letu byly zakryty, tak by IMHO dosáhli lepších parametrů.Skrýt celý příspěvek
crusader

18:28 08.03.2016
- 1
- 0
Nejsem odborník na generátory, ale AE 1107C-Liberty má výkon 4,586 kW (AE1107C-Long Term Power Growth 6,71kW) a generátor na něj napojený bude dávat 3 MW neboli 3000 kW? Není ...Zobrazit celý příspěvek

Nejsem odborník na generátory, ale
AE 1107C-Liberty má výkon 4,586 kW (AE1107C-Long Term Power Growth 6,71kW) a generátor na něj napojený bude dávat 3 MW neboli 3000 kW?
Není to trochu perpetuum mobile?Skrýt celý příspěvek
Slavoslav

17:56 08.03.2016
- 0
- 0
HonzaH ono podobny koncept presadzoval isteho casu aj isty Porsche a v podstate je otazkou casu kedy na jeho slova pride. Ostatne podobne bol rieseny aj tento ...Zobrazit celý příspěvek

HonzaH

ono podobny koncept presadzoval isteho casu aj isty Porsche a v podstate je otazkou casu kedy na jeho slova pride. Ostatne podobne bol rieseny aj tento mastodontik

http://forum.valka.cz/topic/vi... Skrýt celý příspěvek
Gloton

17:41 08.03.2016
- 1
- 0
HonzaH: ale on je v aplikaci tohoto systému pohonu mezi tenkem a tímto konvertoplánem velký rozdíl. V tanku ti musí generátor, výkonné elektromotory, kabeláž atd. nahradit v ...Zobrazit celý příspěvek

HonzaH: ale on je v aplikaci tohoto systému pohonu mezi tenkem a tímto konvertoplánem velký rozdíl.
V tanku ti musí generátor, výkonné elektromotory, kabeláž atd. nahradit v podstatě jen jednu komponentu, převodovku.
Tady u toho konvertoplánu tento systém umožní vypustit spoustu komplikovaných mechanických a hydraulických systému.Skrýt celý příspěvek
HonzaH

17:24 08.03.2016
- 1
- 0
No, mne spíš překvapila jiná věc. Když se tady kdysi diskutovala Armata, tak jsme rozvíjeli myšlenku pohonu kol elektromotory, které by byly poháněny energií z motoru a generátoru. ...Zobrazit celý příspěvek

No, mne spíš překvapila jiná věc. Když se tady kdysi diskutovala Armata, tak jsme rozvíjeli myšlenku pohonu kol elektromotory, které by byly poháněny energií z motoru a generátoru. Nějak jsme nakonec došli k tomu, že by celé elektrosoustrojí bylo moc těžké a velké a že to tedy pro tank není vhodné. Tady to evidentně chtějí přivést k životu a dokonce by to mělo být tak malé a lehké, že to unese letadlo.
Přitom, když se podívám na výkon generátoru, tak je to slušných 3000 kW. Pro srovnání, turbína Abramsu má 1119 kW.Skrýt celý příspěvek
RiMr71

15:29 08.03.2016
- 1
- 0
No, když jsem viděl první obrázky, tak jsem si říkal, co je to za překomplikovanou "hňupinu" - kolik problémů měli s dvěma rotory u V-22 a oni chtějí tuto obludu? Ale po ...Zobrazit celý příspěvek

No, když jsem viděl první obrázky, tak jsem si říkal, co je to za překomplikovanou "hňupinu" - kolik problémů měli s dvěma rotory u V-22 a oni chtějí tuto obludu?

Ale po přečtění článku a vysvětlení konceptu musím uznat, že to má něco do sebe.Skrýt celý příspěvek