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May 30, 2023

O novo X da DARPA

Ser capaz de eliminar superfícies de controle móveis tradicionais pode fundamentalmente

Ser capaz de eliminar as superfícies de controle móveis tradicionais pode mudar fundamentalmente a forma como os aviões, especialmente os furtivos, são projetados.

Frantic Goat

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa passou para a próxima fase de seu programa de Controle de Aeronaves Revolucionárias com Novos Efetores, ou CRANE. O projeto está centrado em uma aeronave experimental não tripulada, que a Aurora Flight Sciences está desenvolvendo, que não possui superfícies móveis tradicionais para controlar a aeronave em voo.

O projeto CRANE da Aurora Flight Sciences, que ainda não possui uma designação ou apelido oficial de X-plane, usa um sistema de controle de fluxo ativo (AFC) para manobrar a aeronave usando rajadas de ar altamente pressurizado. Essa tecnologia poderia eventualmente encontrar seu caminho para outros projetos militares e civis. Isso pode ter implicações particularmente significativas quando aplicado a futuras aeronaves furtivas.

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) emitiu um comunicado de imprensa sobre os últimos desenvolvimentos no programa CRANE ontem. A Aurora Flight Sciences, uma subsidiária da Boeing, anunciou que recebeu um contrato da Fase 2 para continuar trabalhando neste projeto em 12 de dezembro de 2022.

“A Fase 2 se concentrará no projeto detalhado e no desenvolvimento de software e controles de voo, culminando em uma revisão crítica do projeto de um X-plane demonstrador que pode voar sem os controles de voo tradicionais em movimento no exterior das asas e cauda”, de acordo com a DARPA. “O contrato inclui uma opção de Fase 3 na qual a DARPA pretende pilotar um avião X de 7.000 libras que aborda os dois principais obstáculos técnicos da incorporação do AFC em uma aeronave em grande escala e a dependência dele para voos controlados”.

A Aurora estava entre as quatro empresas contratadas para conduzir estudos iniciais de design relacionados ao CRANE em 2020 e 2021 como parte da Fase 0 do programa. A empresa explorou vários projetos, incluindo tipos de rotor basculante inspirados no Bell/Boeing V-22 Osprey e outro aeronave capaz de decolagem e pouso com ventiladores de elevação embutidos em suas asas. Uma versão modificada do demonstrador de corpo de asa combinada X-48C da Boeing também foi considerada, entre outros.

O design que o Aurora acabou adotando era mais parecido com um avião convencional. No entanto, ele tem a chamada forma de plano Co-Planar Joined Wing (CJW), que consiste em dois conjuntos de asas presas a uma única fuselagem central que se fundem nas pontas, juntamente com um arranjo de cauda vertical duplo. Conforme projetado atualmente, o drone usará "bancos" de bicos instalados em vários pontos das asas para manobrar no ar.

O arranjo do motor principal da aeronave não está totalmente claro. Uma entrada de ar no queixo sob a fuselagem dianteira, juntamente com um único bocal de exaustão na parte traseira, visto na arte conceitual oficial e nos modelos de túnel de vento, parece apontar para um plano de alimentar a aeronave com um único motor a jato.

Também não está claro se o sistema de propulsão principal da aeronave, ou algum tipo de fonte de energia auxiliar, deve gerar o ar pressurizado necessário para o funcionamento dos bancos de bicos AFC. A arte conceitual que a DARPA lançou parece mostrar uma entrada separada no topo do nariz e um escapamento menor no topo da seção intermediária da fuselagem que pode estar ligada ao sistema AFC.

Curiosamente, o design do Aurora "está configurado para ser um banco de teste modular com asas externas substituíveis e efetores AFC trocáveis. O design modular permite testar não apenas os efetores AFC do Aurora, mas também os efetores AFC de vários outros projetos", um comunicado de imprensa da empresa divulgado em dezembro 2022 disse. “Ao expandir os recursos de teste além dos componentes projetados pelo Aurora, o programa avança ainda mais em seu objetivo de fornecer a confiança necessária para futuros requisitos de aeronaves, tanto militares quanto comerciais, para incluir recursos habilitados para AFC”.

A Aurora já realizou testes significativos em túneis de vento de modelos de subescala com componentes AFC representativos como parte da Fase 1 do CRANE. A empresa, juntamente com a Lockheed Martin, foi escolhida para prosseguir para essa fase do programa em 2021.