El nuevo y revolucionario diseño VTOL X-Plane de DARPA parece fuera de este mundo

Ashish Bagai DAPRA Foxtrot Alpha VTOL
2020-11-26 16:49.

La iniciativa VTOL X-plane deDARPA toma un cóctel de tecnologías totalmente innovadoras y las une en un diseño de aeronave que muy bien podría resolver algunas de las limitaciones crónicas de las aeronaves con capacidad de despegue y aterrizaje vertical. Ah, y es un diseño tan radical que parece algo que puede no ser de este planeta.

El programa ha estado en marcha desde hace algún tiempo, pero hoy DAPRA anunció que han seleccionado Aurora Flight Sciences para ejecutar la segunda ronda del contrato que incluye la construcción del prototipo de mosca. Este avión se ha denominado LightningStrike.

Foxtrot Alpha habló con Ashish Bagai, el gerente de proyecto en el avión VTOL X, y aprendió algunos detalles interesantes sobre este avión totalmente único.

LightningStrike contará con un par de alas traseras y dos canards más pequeños montados en la nariz del avión. La potencia de la aeronave provendrá de un solo motor Rolls Royce T406 de eje de tubo, el mismo tipo que se usa en el V-22 Osprey. El motor estará montado dentro del fuselaje y bombeará tres megavatios de energía eléctrica.

Esta avalancha de salida eléctrica se utilizará en parte para impulsar 24 ventiladores con conductos, cada uno de los cuales está integrado en su propia celda aerodinámica personalizada. Estas celdas se combinan para formar las alas y los canards de la aeronave y están diseñadas para crear sustentación durante el crucero y aumentar el empuje durante las fases de vuelo VTOL. Cada ala incluirá nueve celdas y cada canard tendrá tres. Tanto las alas como los canards girarán para dirigir el empuje según sea necesario, tanto hacia atrás como hacia adelante, así como hacia abajo para flotar.

El demostrador LightningStrike planeado para volar en 2018 no es un juguete; es una seria máquina voladora no tripulada que busca alcanzar velocidades sostenidas entre 300 y 400 nudos y transportar una carga útil del 40 por ciento de su peso bruto de alrededor de 12,000 libras. Además, tiene como objetivo demostrar una eficiencia mucho mayor que cualquier avión VTOL que vuele hoy, con una relación de sustentación a arrastre de al menos 10. Los mejores aviones VTOL existentes, como el V-22 Osprey, tienen una relación de sustentación a arrastre de entre 5 y 6. El demostrador de tecnología también tiene como objetivo aumentar la eficiencia de vuelo estacionario de alrededor del 60 por ciento para los aviones VTOL actuales a al menos el 75 por ciento.

Sin embargo, este concepto de aeronave tiene más que demostrar que mejorar las estadísticas de rendimiento en bruto sobre las naves VTOL existentes. Su diseño y su sistema de energía único podrían tener enormes implicaciones en el futuro del vuelo.

En lugar de usar un montón de engranajes y transmisiones enganchados a un motor para hacer girar los rotores, usa un sistema de propulsión distribuida que funciona con electricidad generada por el motor de turbina de la aeronave. Este diseño “híbrido-eléctrico” es similar al que se usa en los barcos comerciales modernos y cada vez más en los propios combatientes de superficie de la Armada.

Al utilizar electricidad para impulsar ventiladores con conductos individuales, el diseño general del sistema de propulsión de la aeronave se puede simplificar y hacer significativamente más liviano. Esta tecnología también tiene el potencial de aumentar en gran medida la confiabilidad y reducir los requisitos de mantenimiento. También permite el control dinámico de cada celda del motor en vuelo, y las celdas individuales pueden apagarse durante ciertas fases del vuelo, como el crucero, para aumentar el alcance.

Algún día, este esquema de propulsión distribuida también podría significar un nivel completamente nuevo de redundancia para los aviones. Aunque el programa no tiene como objetivo probar esta capacidad precisa, una mayor extrapolación del concepto podría ver una sola celda de propulsión, o incluso un número de celdas, que se apagan en una emergencia y otras se hacen cargo para compensar su pérdida.

Aunque Lightning Strike no tiene un componente de batería, la energía de la batería podría algún día reemplazar una gran fuente de producción de energía. Esto es especialmente relevante para aviones no tripulados. Este proyecto podría tener un gran impacto en el potencial futuro de los diseños de aviones totalmente eléctricos.

La idea detrás de toda la iniciativa VTOL X-plane no es poner una aeronave en producción o cumplir un conjunto de misiones distinto , sino madurar rápidamente y reducir el riesgo en un paquete de tecnologías que podrían abrirse camino hacia aviones de producción en el no tan Futuro lejano. Y según Bagai, la tecnología es escalable, tanto hasta aviones mucho más grandes como hasta pequeños sistemas no tripulados. Claramente, las aplicaciones tácticas y comerciales para una nave LightningStrike, que puede aterrizar prácticamente en cualquier lugar y al mismo tiempo volar a velocidades cercanas a un jet, son enormes.

Ashish Bagai resume esta visión:

Aunque los aviones de despegue y aterrizaje verticales han existido durante la mayor parte de un siglo, para Bagai y su equipo, parece que la verdadera revolución VTOL acaba de comenzar.

Póngase en contacto con el autor en [email protected] .

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