Drones experimentale Hermeus Quarterhorse: pe drumul spre hipersunet

12
Drones experimentale Hermeus Quarterhorse: pe drumul spre hipersunet
UAV Quarterhorse Mk 0 cu experiență în curs de testare, ianuarie 2024.


Nu numai liderii sunt implicați în hipersonici în Statele Unite aviaţie și industria rachetelor, dar și companii tinere create special pentru astfel de proiecte. Una dintre ele este Hermeus Corporation, fondată la sfârșitul ultimului deceniu. În prezent lucrează la linia de avioane experimentale Quarterhorse. Cu ajutorul lor, se plănuiește să câștige experiență și să creeze tehnologii pentru dezvoltarea aeronavelor hipersonice cu drepturi depline.



Concepte și experimente


Hermeus Copr. (Atlanta, Georgia) a fost fondată în 2018 de foști angajați ai mai multor organizații mari de producție de avioane și tineri profesioniști. Sarcina sa principală a fost declarată a fi crearea de platforme aeriene multifuncționale cu viteze de zbor hipersonice, potrivite pentru utilizare în sfera militară și civilă. Deja în primele etape ale activității sale, compania a prezentat mai multe concepte de astfel de echipamente.

Cu toate acestea, înțelegând nivelul capacităților și competențelor sale, compania a decis să nu înceapă cu dezvoltarea unui proiect cu drepturi depline al unei aeronave hipersonice. În primul rând, au decis să efectueze cercetările necesare, apoi, pe baza rezultatelor lor, să creeze o tehnică experimentală și abia după aceea să treacă la sarcina principală.


Produs Mk 0, vedere din spate

Direcția aeronavelor a început cu cercetări la standuri și în tunelurile de vânt. Apoi au plănuit să dezvolte secvenţial mai multe vehicule experimentale fără pilot pentru teste la sol şi în zbor. Aceste modele au fost numite colectiv Quarterhorse, reflectând nevoia de a atinge viteza maximă de zbor fără a necesita cerințe de rază mare.

Al doilea domeniu de lucru a fost crearea unui motor pentru zburând Quarter Horses. Pe baza rezultatelor cercetării, au decis să utilizeze un sistem cu ciclu mixt care combină motoare turboreactor și ramjet. Această arhitectură a fost menționată în numele proiectului – Chimera („Himera”).

A fost planificat să se utilizeze toate procesele moderne de design și tehnologia în proiecte noi care ar putea accelera dezvoltarea și prototiparea. Proiectarea și calculul structurilor au fost realizate electronic, tehnologiile aditive au fost utilizate la fabricarea produselor experimentale, în primul rând printarea 3D din metale etc.

Serii experimentale


Studiile preliminare au fost finalizate în 2021-22, permițându-i lui Hermeus să avanseze cu dezvoltarea și construcția produsului Quarterhorse Mk 0. Această dronă a fost destinată doar testării la sol sub formă de taxiuri și curse, ceea ce a simplificat ambalarea și, de asemenea, a accelerat. dezvoltare si asamblare. UAV-ul Mk 0 finit a fost prezentat în octombrie 2023.


UAV Quarterhorse Mk 1 cu experiență

După testarea din fabrică, în ianuarie 2024, dispozitivul a fost transportat la Complexul Arnold Engineering Development (AEDC) al Forțelor Aeriene. Pe aerodromul său a fost efectuat un complex de teste la sol cu ​​manevre de-a lungul pistei, alergări la viteze diferite etc. Scopul acestor teste a fost verificarea sistemelor de control, a părților elementelor corpului aeronavei, a trenului de aterizare etc. în condiții blânde și fără stresul unui zbor complet.

În același timp, dezvoltarea primului UAV pilotabil, numit Quarterhorse Mk 1, a fost în curs de desfășurare. Montarea acestuia a fost finalizată la sfârșitul lunii martie, iar Racehorse Mk 1 se pregătește acum pentru teste preliminare la sol, după care vor începe zborurile de probă.

Este curios că acest UAV, în ciuda exteriorului său caracteristic, este subsonic. Sarcina sa este de a demonstra funcționarea sistemelor de bord, dar nu de a atinge viteze mari de zbor. În același timp, reducerea intervalului de viteze de funcționare a făcut posibilă simplificarea proiectării și accelerarea testării înainte de etapa următoare.


Motorul Chimera din prima versiune este testat

Experiența proiectelor Quarterhorse Mk 0 și Mk 1 va fi folosită în etapa finală de dezvoltare a următorului laborator zburător cu indicele Mk 2 Acesta va fi un UAV supersonic cu drepturi depline, cu o viteză maximă de aproximativ 4M. Quarterhorse Mk 2 este de așteptat să fie construit înainte de sfârșitul anului 2025, urmând să înceapă testele de zbor la scurt timp după aceea. Cu toate acestea, momentul atingerii modurilor supersonice și atingerii vitezelor maxime nu poate fi încă anunțat.

În paralel cu lucrările la aeronave, a fost realizată dezvoltarea motorului Chimera. Prima sa versiune a fost construită pe baza motorului turborreactor în serie General Electric J85. Produsul original a fost completat cu un circuit cu flux direct de design propriu. În toamna lui 2022, un astfel de motor a fost testat și a confirmat capacitatea de a funcționa în două moduri.

Dezvoltarea unui motor Chimera II mai mare și mai puternic este în prezent în curs de desfășurare. Era bazat pe motorul Pratt & Whitney F100. Acest motor este destinat viitorului UAV supersonic Mk 2 și aeronavelor hipersonice ulterioare. Dezvoltarea și testarea unui astfel de produs trebuie să fie finalizate înainte de finalizarea construcției unui laborator de zbor fără pilot, i.e. în cursul anului 2025


Apariția viitorului Quarterhorse supersonic Mk 2

Caracteristici tehnice


Toți cei trei Quarter Horses au o arhitectură și un design similar, dar diferă în compoziția unităților și dispozitivelor, dimensiuni și capacități. Primul Mk 0 experimental este de fapt un UAV de zbor incomplet asamblat Mk 1. Următorul Mk 2 este similar cu o modificare extinsă și reproiectată a predecesorului său, păstrând unele dintre caracteristicile anterioare și primind câteva caracteristici noi.

Prototipul de zbor complet Quarterhorse Mk 1 este o aeronavă fără pilot de dimensiunea unui avion de luptă modern. Este construit după un design aerodinamic normal, cu o aripă înclinată și o unitate completă de coadă. Se folosește un fuzelaj în formă de fus cu aspect ridicat, cu o secțiune caracteristică a nasului. Partea sa superioară este realizată sub formă de jumătate de con, iar sub ea există o admisie de aer cu o intrare teșită. Aparent, așa au imitat designul și aerodinamica unui avion hipersonic.

La coada UAV-ului se află un motor turborreactor General Electric J85, folosit și ca bază pentru instalația combinată Chimera. Datorită naturii testelor viitoare, s-a decis să se facă fără un motor cu drepturi depline al noului model, care pur și simplu nu și-ar putea arăta întregul potențial.


Conceptul de avion militar multi-rol Darkhorse

Quarter Horse Mk 1 este echipat cu un sistem de telecomandă pentru control de la o stație de control de la sol. Prin intermediul unui canal bidirecțional, UAV-ul va primi comenzi și va transmite înapoi telemetrie, semnale video etc. Se presupune că abandonarea unei aeronave cu pilot în favoarea unui UAV va permite colectarea tuturor informațiilor necesare fără riscuri pentru oameni.

Prototipul Quarterhorse Mk 0, destinat testării la sol, era un UAV Mk 1 neterminat. Avea pachetul principal de putere al corpului aeronavei, dar nu a primit toată pielea și coada. În acest caz, au fost utilizate sisteme standard de bord, centrale electrice și echipamente de control.

Viitorul prototip Mk 2 va fi semnificativ diferit de cele două precedente. Este planificat să fie făcut mai mare și construit conform designului „fără coadă” cu o aripă deltă. În plus, va primi o priză frontală de aer cu un corp central conic. Dimensiunile estimate, greutatea și caracteristicile unui astfel de produs nu au fost încă anunțate și vorbesc doar despre viteza de zbor planificată.

Perspective hipersonice


Ca parte a seriei Quarterhorse de laboratoare zburătoare, Hermeus Corp. planifică să atingă doar viteze supersonice mari de zbor. În același timp, testarea unor astfel de echipamente va ajuta la acumularea de experiență și la găsirea de tehnologii pe baza cărora vor fi create avioane hipersonice cu drepturi depline în viitor. Lucrările la scară largă în această direcție vor începe în a doua jumătate a deceniului, după testarea seriei actuale de UAV-uri.


Aspectul estimat al aeronavei de pasageri Halcyon

Până în prezent, compania a prezentat două concepte de tehnologie hipersonică. Primul s-a numit Darkhorse și, evident, va fi o continuare directă a lucrării în desfășurare în prezent. Acest proiect propune construirea unei aeronave mari și grele cu echipaj opțional cu două motoare Chimera II. Este considerată o platformă pentru a găzdui diverse încărcături utile militare.

Conceptul de aeronave de pasageri Halcyon a fost propus pentru clienții civili. Această aeronavă va fi similară cu Darkhorse, dar va avea o aripă diferită și o centrală electrică cu patru motoare. Potrivit calculelor, un zbor de la Londra la New York, indiferent de numărul de pasageri, va dura doar o oră și jumătate.

Planuri mari


Compania Hermeus Corp., în ciuda experienței sale scurte și a capacităților limitate, face tot posibilul pentru a câștiga experiența necesară și, ulterior, pentru a crea avioane hipersonice cu drepturi depline. În același timp, compania folosește o abordare interesantă - creează constant prototipuri mai complexe, apropiindu-l treptat de rezultatul final.

Până în prezent, a fost testat un prototip simplificat „la sol”, iar în viitorul apropiat va decola prima mașină zburătoare. Dacă nu întâmpină dificultăți și probleme, atunci zborurile unui UAV experimental supersonic vor începe anul viitor. Nu este încă clar cât de succes va avea seria de proiecte Quarterhorse în cele din urmă. Cu toate acestea, compania de dezvoltare este optimistă și speră că vor rezolva toate sarcinile și vor contribui la apariția următoarelor proiecte Darkhorse și Halcyon.
12 comentarii
informații
Dragă cititor, pentru a lăsa comentarii la o publicație, trebuie login.
  1. +1
    6 mai 2024 05:34
    Unele dintre produse arată în mod suspect de rachete țintă sovietice))
    1. +6
      6 mai 2024 05:40
      Citat din Vrotkompot
      Unele dintre produse arată în mod suspect de rachete țintă sovietice))

      Aerodinamică - ticălos fără inimă! )))
      1. 0
        7 mai 2024 16:22
        „Bastardul” principal nu este aerodinamica, ci arderea într-un flux supersonic. Pentru ca „direct” să creeze cel puțin forță la astfel de viteze, și nu rezistență, aerul nu poate fi încetinit la viteză subsonică. Fluidul de lucru este aer și conține 80% azot. Și trebuie încălzit și aruncat de la ieșirea duzei la o viteză mai mare decât viteza de zbor. Aici este îngropat câinele, de asemenea, este nevoie de oxigen. Și trebuie să încetinești întreaga masă de aer (și aceasta este rezistența) și apoi să o accelerezi din nou. Un motor de rachetă nu are o astfel de problemă - oxidantul și combustibilul deja „călătoresc” la viteza de zbor.
        1. +1
          7 mai 2024 16:25
          Citat din dauria
          „Bastardul” principal nu este aerodinamica, ci arderea într-un flux supersonic

          Vorbesc despre asemănarea siluetelor datorită aerodinamicii, și nu despre „toate acestea”. râs
          1. +2
            7 mai 2024 16:28
            Da inteleg . Este adevărat, m-am întrebat cum au făcut motorul și cât de mult poate fi stors din combinația de turboreacție + flux direct. L-au avut pe SR-71
  2. -1
    6 mai 2024 05:50
    Testarea produselor hipersonice la sol amintește foarte mult de o piscină într-un manier, de parcă dacă te porți bine, vom turna apă în ea pentru tine! Între timp, scufundă-te așa, fără apă!
  3. 0
    6 mai 2024 06:37
    O abordare interesantă a designului, aș numi-o auto-învățare. Dar când treceți de la primul model supersonic la cel de-al doilea hipersonic, totul poate să nu meargă atât de bine. Aceste două moduri de viteză sunt foarte diferite în fizică și în gradul de cercetare
    1. -1
      6 mai 2024 07:21
      Vorbești așa prostii... Poți câștiga bani folosind un accelerator de fotoni.
      "De ce nu este pictat???!!!"
  4. -2
    6 mai 2024 08:20
    Multumesc Kirill!
    După cum puteți vedea, ideea de a tăia bani înflorește și miroase nu numai aici.
    Toate acestea sunt deja o etapă trecută la cumpăna anilor cincizeci/șaizeci ai secolului trecut. Iar subiectul Worobat despre lansările spațiale de pe o platformă zburătoare la mijlocul anilor șaptezeci a făcut posibilă rezolvarea unor probleme mult mai complexe decât declară acești clovni. Este evident că în SUA există într-adevăr o degradare a elitei conducătoare, care a fost începută de președintele Billy the Benzinărie.
  5. 0
    6 mai 2024 08:50
    De ce „struții” nu zboară ca păsările „grele”, chiar dacă li se dau aripi precum vulturii și aceste avioane hipersonice! lol
  6. +1
    6 mai 2024 09:09
    Poți face cât de multă ironie vrei despre subiectul luat în considerare: dar nu cu mult timp în urmă râdeau „în hohote” de Elon Musk, dar ce spui acum???
    trebuie să recunoaștem că „ei” alocă fonduri semnificative dezvoltărilor nepromițătoare, doar să nu credeți că vorbesc despre „nano-tehnologii Chubais”, și anume despre perspectivele de dezvoltare a aviației
    Avem o problemă uriașă cu asta - „lenețenia” oficialilor de la UAC este chiar mai rea decât „nano-tehnologiile lui Chubais”
    1. +1
      29 mai 2024 01:22
      dar nu cu mult timp în urmă râdeau și ei în hohote de Elon Musk, dar ce zici acum???
      Bunicule, ești Mokona, care ai un astfel de răspuns peste tot și nu știi? Să râdem de tovarășii ăștia, cum ar fi Bezos și alți bigelow aerospațiali, care nu s-au dovedit a fi Elon Masks, ca acești dezvoltatori