[ezup]

Концепты летательных аппаратов SPRINT от DARPA

Агентство перспективных разработок Пентагона DARPA и Командование специальных операций запускают новую исследовательскую программу под шифром SPRINT. Ее целью является поиск решений и технологий для последующей разработки и строительства летательного аппарата с особым сочетанием летных и технических характеристик, способного перевозить людей или грузы.

Старт программы


Как сообщает американская пресса, в первый день марта руководство агентства DARPA провело презентацию, в ходе которой официально объявило о запуске программы Speed and Runway Independent Technologies («Технологии скорости и независимости от взлетно-посадочной полосы») или SPRINT. В ходе мероприятия раскрыли основные пожелания к проекту, а также показали пару концептов, раскрывающих примерную цель работ.

9 марта Агентство опубликовало официальный запрос информации и предложений. В документе содержатся основные требования к программе SPRINT, подлежащие открытой публикации, сроки ее выполнения, порядок финансирования и т.д. Через несколько дней DARPA выложило обновленный вариант документа.

Согласно открытым данным, сбор заявок от потенциальных участников программы будет продолжаться до 5 мая. Затем DARPA и Командование спецопераций рассмотрят поступившие технические предложения и выберут наиболее удачные. Выбор будет сделан до конца текущего финансового года, т.е. до октября 2023 г. Затем появятся контракты на проведение первых этапов программы – Phase 1 и 2.

Предполагается, что проектирование SPRINT будет продолжаться до середины 2026 ф.г. В ходе этапа Phase 1A завершат проработку концепций. Если по его итогам сохранятся какие-либо проблемы, их исправят в опциональной фазе «1B». Затем начнется полноценная разработка проекта, а также будет построена опытная техника. Все эти мероприятия отнесены к 2-й фазе программы.

Согласно графику от DARPA, разработка проекта будет продолжаться до середины 2026 ф.г. К этому времени подрядчик должен будет начать строительство первого прототипа. Наземные испытания хотят запустить к концу того же года, а весной 2027-го состоятся первые полноценные полеты. Летные испытания обозначены как Phase 3. Их должны будут закончить в течение 2028 ф.г.

Конвертоплан V-22 - серийный образец транспорта вертикального взлета

Технические требования


Целью программы SPRINT является поиск оптимального облика летательного аппарата с высокими скоростными характеристиками и возможностью работы с небольших взлетно-посадочных площадок. При этом должны использоваться технологии, позволяющие масштабировать подобный аппарат в широких пределах. Так, на стадии летных испытаний предлагается использовать уменьшенный прототип-демонстратор технологий. Параллельно организация-подрядчик должна будет проработать проект полноразмерного воздушного судна, пригодного для решения реальных задач.

Согласно техническому заданию от DARPA, опытный образец SPRINT может иметь любые разумные размеры и взлетную массу. Аэродинамический облик, состав агрегатов и т.д. могут быть любыми – при достижении заданных характеристик. Грузоподъемность демонстратора должна превышать 1000 фунтов (454 кг). В пилотируемом варианте нужно предусмотреть объемы под кабину и контрольно-записывающую аппаратуру.

Прототип SPRINT должен развивать скорость не менее 400 узлов (740 км/ч) на высотах 15-30 тыс. футов (4,5-9,1 км). Дальность полета – не менее 200 морских миль (370 км), продолжительность полета – от 90 мин. Изделие должно выполнять маневры с небольшой перегрузкой. Взлет и посадка могут выполняться любым способом, который разработчик посчитает целесообразным. При этом необходимо обеспечить работу летательного аппарата с площадок минимального размера.

На основе тех же технических решений в дальнейшем планируется разработать полноразмерный летательный аппарат, способный решать транспортные задачи. Заказчик не определяет его размеры и массу, но требует грузоподъемность не менее 5 тыс. фунтов (2,27 т) и грузовой отсек размерами 30 х 8 х 7 футов (9,1 х 2,4 х 2,2 м). Такой отсек позволит перевозить стандартные грузовые поддоны и даже некоторые автомобили.

Максимальная скорость такого транспорта на высотах 15-30 тыс. футов обязательно должна достигать или превышать 400 узлов. При возможности, ее следует довести до 450 узлов (830 км/ч). Параметры дальности, требуемые взлетно-посадочные характеристики пока не уточняются.

Два концепта


В ходе презентации программы SPRINT показали пару концептов перспективного воздушного судна от специалистов DARPA. Очевидно, что эти изображения не имеют никакого отношения к будущим проектам от организаций-подрядчиков, и готовые демонстраторы SPRINT будут выглядеть иначе. Однако концепты показывают, какой новую технику видит Агентство перспективных разработок.

Sikorsky S-97 - попытка создать вертолет с высокой скоростью полета

Первый концепт показывает конвертоплан характерного облика. Этот летательный аппарат имеет фюзеляж большого поперечного сечения, способный вместить груз; на бортах помещены воздухозаборники. Конвертоплан оснащен стреловидным крылом, на концах которого помещены поворотные гондолы с воздушными винтами. Хвостовое оперение выполнено V-образным.

Очевидно, что такой летательный аппарат должен выполнять взлет и посадку при вертикально расположенных гондолах, а их поворот в горизонтальное положение позволяет летать «по-самолетному». При этом аэродинамика планера и другие особенности конструкции должны обеспечить высокую скорость полета.

На втором рисунке изображена «бесхвостка» с объемным фюзеляжем обтекаемой формы, плавно сопряженным со стреловидным крылом. Оперение – вновь V-образное. На верхней поверхности такого фюзеляжа помещены ковшовые воздухозаборники маршевых двигателей. Кроме того, сверху имеются четыре характерных круга – вероятно, заборные устройства подъемной двигательной установки.

В этом случае речь может идти о самолете вертикального взлета и посадки. За счет отдельных двигателей он сможет выполнять взлет и посадку без разбега, а затем переходить к горизонтальному полету. При этом конструкция допускает и обычный взлет с разбегом.

Агентство DARPA призывает потенциальных участников программы SPRINT не ограничиваться только этими концепциями, искать и прорабатывать другие архитектуры и схемы. Возможно, наилучшие характеристики сможет показать воздушное судно другого облика. В целом, главной задачей программы является именно изучение и сравнение разных вариантов и идей.

С известными преимуществами


Пентагон в лице агентства DARPA прорабатывает возможность создания летательных аппаратов транспортного назначения с особым сочетанием тактико-технических характеристик. Необходимо обеспечить вертикальный и/или укороченный взлет и посадку, а также получить высокую дозвуковую скорость полета. При этом полноразмерный аппарат SPRINT должен будет нести несколько тонн нагрузки.

Liberty Lifter - еще один проект перспективного воздушного транспорта от DARPA

Удастся ли решить поставленные задачи и создать самолет / конвертоплан / вертолет с требуемыми параметрами и возможностями, пока до конца не ясно. Однако американская авиационная промышленность имеет большой опыт в этой области и, вероятно, способна выполнить заказ DARPA. В то же время, открытым остаются вопросы сложности такого проекта, а также сроков и качества выполнения работ. Впрочем, экспериментальный характер программы SPRINT дает определенную свободу.

Программа SPRINT только стартует, но уже понятно, какие результаты она может дать, и почему Командование спецопераций и DARPA запустили такие работы. Нетрудно заметить, что воздушное судно с заданным уровнем характеристик должно представлять большой интерес для спецподразделений, а также для армии в целом.

Грузоподъемность не менее 5 тыс. фунтов позволяет перевозить как целые подразделения с оружием и экипировкой, так и разнообразные грузы, вплоть до автомобилей. В этом отношении полноразмерный образец SPRINT не будет уступать наиболее крупным и тяжелым вертолетам армии США. Такой летательный аппарат тоже сможет работать с небольших площадок, но будет превосходить вертолеты по скорости и, возможно, по другим летным характеристикам.

Благодаря SPRINT переброска спецназа или грузов значительно упростится и ускорится. Кроме того, транспортные подразделения или части со смешанным парком техники станут более гибким и удобным инструментом – они смогут выделять машину, лучше всего соответствующую конкретной задаче.

В отдаленном будущем


Таким образом, Командование спецопераций желает получить принципиально новый образец воздушного транспорта для особых задач, а агентство DARPA готово обеспечить его разработку. Запущена соответствующая экспериментальная программа, и в обозримом будущем начнутся реальные работы.

У заказчика есть определенный повод для оптимизма, но ему пока не приходится ожидать многого. Программа SPRINT только запущена, и ближайшие месяцы уйдут на поиск исполнителей, проработку общих концепций и т.д. Опытный образец-демонстратор технологий полетит только в 2026-27 гг. Это означает, что даже при успехе экспериментальной программы, полноценное воздушное судно, пригодное к реальной эксплуатации, появится лишь в тридцатых годах. Стоит ли результат такого ожидания – большой вопрос.

Автор:

Рябов Кирилл

Использованы фотографии:

Минобороны США / DARPA, Lockheed Martin / Sikorsky