AFWERX каже, що Agility Prime eVTOL не вистачає діапазону, тому переходить на гібрид

Beta Technologies каже, що вперше здійснила політ на гібридній версії свого ALIA eVTOL восени 2023 року.Авторство: Beta Technologies

Значно змінюючи свою стратегію, програма ВПС США AFWERX Agility Prime визнала, що літальний апарат з електричним вертикальним зльотом і посадкою (eVTOL) з акумуляторним живленням, який він фінансував і випробовував протягом останніх чотирьох років, не має дальності. необхідна для того, щоб бути корисною на широких просторах своїх операційних театрів, наприклад, через Тихий океан.

«Ми завжди збалансовуємо пріоритети та бюджет, але, безсумнівно, майбутнє буде за гібридними системами», — сказав начальник дивізіону Prime Division підполковник Джонатан Гілберт Aviation Week 13 грудня. Гібридні літаки eVTOL дадуть ВПС додаткові можливості Дальність і вантажопідйомність, необхідні для логістики служби, каже він.

Гілберт каже, що AFWERX не має жодних особливих вимог, програми записів або майбутніх контрактів щодо гібридних eVTOL. Замість цього, за його словами, програма прискорювача Agility Prime буде спиратися на існуючі зусилля комерційних розробників eVTOL щодо гібридизації.

Розробники eVTOL, як правило, проектували свої літальні апарати з батарейним живленням з урахуванням операцій таксі на невеликій відстані. Але принаймні два розробники eVTOL, Beta Technologies і Archer Aviation, заявили цього місяця, що вони розробляють гібридні літаки для військових місій.

Beta розробляє два гібридні літаки eVTOL, повідомив Кайл Кларк, засновник і виконавчий директор Beta Technologies, Aviation Week 16 грудня. Компанія літала на своєму ALIA A250 eVTOL із поршневим двигуном, встановленим у вантажному комплекті. області кілька разів з осені 2023 року.

Генератор, що працює на дизельному паливі, був розроблений для перевірки гібридизаційної техніки та проектування для ALIA. Але Кларк каже, що система може бути продана в майбутньому як комплект для збільшення дальності, який дозволить літальному апарату з батарейним живленням переміщатися в режимі звичайного зльоту та посадки (CTOL), літаючи на крилі за допомогою штовхача. пропелер – понад 3000 миль. Розширювач дальності кріпиться до вантажного піддона та підключається до електромережі літака. Стандартні вантажні двері замінені на двері з входом для аспірації та охолодження, а також випускним отвором.

Набір розширення радіусу дії може дозволити американським військовим самостійно розгорнути eVTOL, каже Кларк, який зазначає, що обладнання також має функцію наземного базування. «Вся ця система виходить і стає генератором на землі, щоб заряджати літак».

Beta також розробляє турбогенераторну версію свого ALIA, яка забезпечуватиме енергію на всіх режимах польоту, включаючи вертикальний зліт і посадку (VTOL). Компанія каже, що адаптувала турбіну, яка зазвичай використовується для низьковисотних вертольотів, у турбогенератор.

Стартап розробив власні електромагнітні генератори, контролери та інтегрував гібридну систему в носову частину ALIA. Компанія відмовляється сказати, де саме в носовій частині літака розташований турбогенератор, але каже, що це місце було вибрано з міркувань охолодження та аспірації. Вихлоп виходить з непасажирської та вантажної сторони літака. Паливо зберігається в крилі ALIA.

Турбоелектричний ALIA мав би пробіг 500 миль. За словами Кларка, дальність польоту, включаючи військові запаси, при перевезенні 2000 фунтів корисного навантаження. Beta – це наземні випробування літака перед запланованим першим польотом.

Beta має «гібридні контракти з AFWERX і [Командуванням розвитку бойових можливостей армії США] для підтримки розробки та тестування гібридних концепцій», — каже Кларк. Контракти передбачають доставку тестових даних та надання іншої інформації філіям, каже він.

Бета-версія розкрила інформацію після того, як Archer Aviation і Anduril Industries заявили 12 грудня, що вони підписали «стратегічне партнерство» для розробки «літаків наступного покоління» для оборонних застосувань, починаючи зі спільної розробки гібридного літака eVTOL для потенційного Департаменту США. Програма захисту. За словами партнерів, гібридний літак eVTOL буде розроблено з використанням досвіду Archer Aviation у сфері eVTOL та наявних комерційних частин і ланцюжків поставок, а також досвіду Anduril у сфері автономності, штучного інтелекту (AI), військової місії та системної інтеграції.

Повітряне таксі Archer Midnight eVTOL, призначене в основному для перевезення пасажирів із центру міста до аеропорту, має запас ходу 100 миль. Продуктивність і конфігурація гібридного eVTOL від Archer не розголошуються, і компанія відмовилася давати подробиці після свого початкового оголошення.

Проект розробки гібридного eVTOL від Archer буде виконуватися в рамках нової програми компанії Archer Defense. «Щоб підтримати цю ініціативу та інші загальні корпоративні цілі, Арчер залучив 430 мільйонів доларів додаткового капіталу», — каже Арчер.

Джозеф Панталоне очолить підрозділ Archer Defense як керівник передових проектів. З 2020 року по листопад Панталоне працював директором спеціальних програм і аналізу операцій Sikorsky.

Joby Aviation, ще один відомий розробник аеротаксі та учасник програми Agility Prime, не відповіла на  запит про інтерв’ю щодо свого інтересу до гібридних eVTOL,  але заявила, що «підтримує будь-які зусилля з декарбонізації польотів » . Компанія також підкреслила свою участь у програмі Agility Prime і зазначила, що розробляє технологію водневих паливних елементів як засіб розширення діапазону eVTOL. У липні Joby продемонструвала передсерійну версію прототипу свого S4, який пролетів 561 милю. з використанням рідкого водню і паливного елемента.

Генерали ВПС неодноразово наголошували на логістичних проблемах поповнення сил на тихоокеанському ТВД, відзначаючи «тиранію відстані». Керівництво служби також обрало стратегію дисперсії під назвою Agile Combat Employment, щоб запобігти повному знищенню своїх літаків на землі ракетними атаками з Китаю. Але розподіл літаків по посадочних смугах на островах у Тихому океані ускладнює завдання матеріально-технічного забезпечення ВПС США.

За словами Гілберта, AFWERX сподівається, що нові менші літаки допоможуть зменшити залежність ВПС від транспортних літаків Lockheed Martin C-130 для доставки деталей на «останню тактичну милю». Для досягнення цієї мети програма Agility Prime від ARWERX фінансує різноманітні проекти вдосконаленої повітряної мобільності, включаючи випробувальні польоти на автономних літаках Cessna Caravan 208, таких як системи, розроблені компанією XWing Joby Aviation, а також гібридно-електричні моделі Electra.Aero з короткими прольотами. прототип літака EL2 для посадки (eSTOL).

«Чого ми не зробили, так це справжнього аналізу альтернатив і не подивилися на питання: «Добре, добре, чи я більше дбаю про незалежність злітно-посадкової смуги, чи я більше дбаю про те, щоб дістатися туди швидше, чи я більше дбаю про дальність, чи чи я більше дбаю про корисне навантаження? Я думаю, що зараз триває певна робота, щоб уточнити вимоги до концепції наступного покоління Air Lift», — каже Гілберт. «З точки зору AFWERX, VTOL зараз бажаний, але не обов’язковий».

Винищувачі, які потребують заміни, ймовірно, будуть знайдені на висоті 8000 футів. злітно-посадкової смуги, додає він. Довга злітно-посадкова смуга також повинна вміщувати різні звичайні літаки для поповнення запасів.

«Якщо ця злітно-посадкова смуга зазнала атаки та була розбита кратерами, то, швидше за все, ще є місце для посадки літака», — каже Гілберт. «Якщо ви подивіться на Electra [літак eSTOL] або [Cessna Caravan] 208 чи щось подібне, якщо я зможу зробити це за 1500-2000 футів – приземлитися та злетіти – на цій злітно-посадковій смузі, швидше за все, є вільне місце».

Гілберт каже, що ідеальним транспортним засобом ВПС США є високошвидкісний літак з вертикальним зльотом і посадкою (HSVTOL). DARPA бере на себе лідируючу роль у цьому типі літальних апаратів за допомогою свого проекту Sprint (Speed ​​and Runway Independent Technology). Ця спроба спрямована на демонстрацію технології для літака HSVTOL, здатного рухатися зі швидкістю 400 вузлів (460,3 миль/год). Але оскільки до цього літака ще багато років у майбутньому, AFWERX зважує, що він може зробити в короткостроковій перспективі з гібридними eVTOL, eSTOL та автономними літаками з нерухомим крилом, каже Гілберт.