( تصاویر) پرواز موفق پهپاد «روتور بلون وینگ» ساخت سیکورسکی در حالت هواپیما و هلیکوپتر

یکی از آخرین پیشرفت‌ها در حوزه هوافضا با قابلیت برخاست و فرود عمودی (VTOL)، مربوط به پهپاد مدل روتور بلون وینگ (Rotor Blown Wing) می‌شود که شرکت سیکورسکی موفق به انجام پرواز آزمایشی با آن شده است.

این پهپاد کوچک توانست به‌طور عمودی پرواز کرده و فرود بیاید و همچنین در تمامی حالات پروازی، عملکردی پایدار و قابل کنترل را هنگام پرواز در حالت هواپیما از خودش نشان دهد. نسخه کوچکی که از این پهپاد طراحی کرده‌اند، با استفاده از ترکیبات کامپوزیتی ساخته شده و از باتری برای تأمین انرژی خود بهره‌برداری می‌کند.

سیکورسکی همچنین در حال کار بر روی یک مدل نمایشی هیبریدی-الکتریکی ۱.۲ مگاواتی (HEX) است که برای حمل افراد یا محموله‌ها در مسافت‌های طولانی با استفاده از طراحی بال متحرک (tilt wing) توسعه می‌یابد. انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۲۷، قابلیت شناور ماندن توسط یک آزمایشگاه تست سیستم قدرت HEX به نمایش گذاشته شود.

آغاز این پروژه

همه چیز از برنامه سازمان پروژه‌های پژوهشی پیشرفتهٔ دفاعی (DARPA) برای پیشرفت فناوری برخاست و فرود عمودی آغاز شد. دارپا فراخوانی منتشر کرد و شرکت‌های سیکورسکی، آورورا فلایت ساینس، بوئینگ و کارم ایرکرفت به آن پاسخ داده و برای محقق کردن اهداف بلندپروازانه به واقعیت همکاری خود را آغاز کردند.

در سایت رسمی دارپا آمده است که: «برخلاف سایر سازمان‌ها، دارپا از پیشرفت‌های تدریجی راضی نمی‌شود. ما به دنبال دستاوردهای بزرگ هستیم… نوآوری‌هایی که نه‌تنها چالش‌های فعلی را حل می‌کنند، بلکه ایالات متحده را به عنوان پیشروترین موتور اختراعات استراتژیک تکنولوژیکی معرفی می‌نمایند».

دقیقاً همین هدف بود که پروژه هواپیمای آزمایشی VTOL X-Plane در سال ۲۰۱۴ برای دستیابی به آن راه‌اندازی شد. در جریان این برنامه، همه توسعه‌دهندگان رقیب تصمیم گرفتند از یک سامانه هوایی بدون سرنشین به‌عنوان نمونه‌ نمایشی فناوری خود استفاده کنند، در حالی که دارپا چنین الزامی تعیین نکرده بود.

«هدف ما توسعه نسل جدیدی از هواپیماهاست که بتوانند مأموریت‌های موجود را با کارایی بالاتر و هزینه کمتر انجام دهند و در عین حال، با افزایش برد و سرعت، قابلیت‌های جدیدی را برای مشتریان نظامی و تجاری فراهم نمایند… سیستم‌های خودران و الکتریکی پیشرفته در مجموعه‌ای از محصولات ادغام خواهند شد و در نهایت به تولید هلیکوپترهای تک‌روتور کارآمد، هواپیماهای وی‌تول سریع با بال‌های ثابت و نسل جدیدی از سامانه‌های هوایی بدون سرنشین منجر می‌شوند».

برنامه آزمایشی VTOL X-Plane دارپا از «صنعت و مهندسان نوآور خواسته بود تا یک هواپیمای هیبریدی طراحی کنند که به طور همزمان در چهار حوزه مختلف دستاوردهای جدیدی به ارمغان بیاورد».

از شکست تا پیروزی

برنامه ANCILLARY به‌خوبی در حال رشد و پیشرفت است، اما سرنوشت طراحی‌هایی که به شکل‌گیری رقابت کنونی و مسیر جدید آن انجامید، چه شد؟ در فهرست جدید رقابت‌کنندگان، شرکت‌های کارم و سیکورسکی حضور دارند، اما آورورا و بوئینگ از فهرست اخیر کنار رفته‌اند.

هواپیمای فانتوم‌سوئیفت بوئینگ، شامل فن‌های داخلی لیفت و فن‌های نوک بال برای حفظ پایداری در حالت عمودی، در تمامی مراحل پرواز می‌شود. تحلیلگران سرعت‌های بالای ۷۴۰ کیلومتر در ساعت را پیش‌بینی کرده بودند که از محدودیت‌های معمول هواگردهای روتوری فراتر می‌رود. یک مدل آزمایشی در سال ۲۰۱۳ برای اثبات این مفهوم، با موفقیت پرواز کرد.

از آن زمان، گاهاً شایعاتی در مورد بازگشت این پروژه مطرح شده‌، اما هیچ طرح توسعه بیشتری از سوی بوئینگ یا هیچ‌کدام از سازمان‌های وزارت دفاع آمریکا به‌طور مشخص اعلام نشده است.

ابتکار VTOL X-Plane ممکن است بدون انجام پروازهایی که در مقیاس واقعی پروژه را آزمایش کردند، به پایان رسیده باشد، اما نتایج مهمی شامل گسترش دانش در زمینه‌های تیلت‌روتور، تیل‌سیتر و پروازهای برقی توزیع‌شده به دست آمده است. مشارکت‌هایی که توسط دارپا در این برنامه شکل گرفت، تحقیقات در حال انجام در زمینه روتور بلون وینگ، نمونه‌های اولیه تیلت‌ویینگ و آزمایش‌های مقیاس‌کوچک هیبرید-الکتریکی را پایه‌گذاری نمود.

این چرخه توسعه همچنین زمینه‌ساز موج فعلی طراحی‌های هوش مصنوعی و سامانه‌های هوایی بدون سرنشین شد که در ANCILLARY به طور مستقیم با یکدیگر رقابت خواهند کرد. دوران VTOL X-Plane توانست در زمینه‌های آیرودینامیک، موتورهای هواپیما و سایر زمینه‌های مهندسی که در ساخت پلتفرم پروازی دخیل هستند، پیشرفت‌هایی به دست آورد.

اکنون، رقابت‌کنندگان ANCILLARY با استفاده از مبنای جدیدی که در اختیار دارند، می‌توانند برای چالش جدید خود که طراحی یک خلبان مصنوعی است، وسایل لازم و مورد نیاز را طراحی کنند. این تکنولوژی، همان‌طور که شرکت سیکورسکی در پروژه‌های قبلی خود نشان داده، پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است.

ماتریس سیکورسکی

این همکاری میان دارپا، سیکورسکی و ناسا به شکل‌گیری یک دوران جدید در هوانوردی خودکار کمک می‌کند که می‌تواند برای صرفه‌جویی در منابع، هواپیما و همچنین نجات جان‌ افراد، تاثیرگذار باشد. این آزمایش‌ها همچنین به اداره هوانوردی فدرال (FAA) کمک می‌کند تا تحقیقات در زمینه سیستم‌های خودکار را با داده‌های مربوط به دستورالعمل‌های پروازی ترکیب کرده و روند معرفی سیستم‌های حمل‌ونقل هوایی پیشرفته (AAM) در فضای هوایی کشور را آسان‌تر کند.

چرخ‌ها پایین آمدند

حضور سیکورسکی در دنیای هیجان‌انگیز هواپیماهای وی‌تول، نویدبخش دستاوردهای بزرگ‌تری خواهد بود. تلاش‌های قبلی که منجر به توسعه جدیدترین سامانه هوایی بدون سرنشین و همچنین پیشرفت‌های هم‌زمان در فناوری شد، همه با هم در حال شکل دادن دوره‌ای جدید در هوانوردی هستند.

نسل بعدی هواپیماهای سرنشین‌دار و بدون سرنشین از فناوری‌هایی بهره خواهند برد که اکنون توسط این پهپاد کوچک با پروانه‌های برقی آزمایش می‌شود. هرچند این پهپاد از نظر اندازه کوچکتر است، اما با فناوری‌های نوآورانه و ایده‌هایی که روش پرواز ما را تغییر می‌دهند، آن را جبران خواهد کرد.

منبع: روزیاتو