AgustaWestland Project Zero — гибридный конвертоплан / подъемный вентилятор . Он был разработан AgustaWestland в качестве демонстратора технологий и используется для исследования полностью электрической тяги и других передовых технологий. Это первый в мире электрический конвертоплан. [1]
В декабре 2010 года руководство AgustaWestland одобрило формирование команды под руководством Джеймса Вана с целью создания демонстратора технологий, включающего как можно больше инноваций на одном планере. [2] Выступая в 2013 году, Ванг отметил, что электрические технологии быстро развиваются, и что функция Project Zero заключается в достижении готовности к технологиям электрических самолетов: «Вместо того, чтобы ждать, пока аккумулятор станет еще лучше, а затем работать над технологией электрических самолетов, команда позиционировала себя как готовую к следующему поколению аккумуляторов». [3]
В AgustaWestland и ее партнерских компаниях над проектом работали в общей сложности два десятка штатных инженеров в стиле разработки в стиле скунсворк на предприятии AgustaWestland в Кашина-Коста в Италии. [4] По словам Вана, те, кто был назначен в команду, были отобраны вручную и, как правило, были молодыми и страстными; у каждого члена была определенная специализация в одной области. [5] Команда быстро решила, что вместо того, чтобы стремиться к созданию электрического, но в остальном обычного самолета или вертолета, будет принят более радикальный подход: двухроторный электрический конвертоплан , без какой-либо трансмиссии или автомата перекоса . Ван резюмировал философию команды следующим образом: «Мы хотим сделать все, что находится на грани невозможного». [6]
Отметив, что разработка AgustaWestland AW169 была завершена менее чем за четыре года, руководство решило бросить вызов команде, чтобы завершить проект в течение одного года, включая начальные летные испытания. Команда работала практически непрерывно, 24 часа в сутки и семь дней в неделю в течение начального шестимесячного периода. [6] Члены команды не ждали писем по электронной почте или голосовой почты , вместо этого общаясь друг с другом лично, поскольку находились в одном офисе, что также способствовало сохранению секретности — прямая командная работа в таком режиме всячески поощрялась. [7] Группа передовых концепций AgustaWestland провела обширное тестирование моделей для проекта; это включало создание нескольких летательных моделей в масштабе 1/10, которые были запущены для проверки крайностей диапазона полета из-за нетипичной формы самолета. [2] Использование инструментов автоматизированного проектирования (САПР) также имело важное значение для соблюдения чрезвычайно быстрого графика программы; вычислительная гидродинамика и конечноэлементное моделирование широко использовались. [3]
Различные компании в Италии, Великобритании, США и Японии работали над проектированием и/или изготовлением элементов Project Zero, включая четыре различных филиала Finmeccanica . Ansaldo Breda разработала индивидуальный инвертор электродвигателя и сопутствующий алгоритм управления двигателем, Selex ES предоставила высокоинтегрированный компьютер управления полетом и блок управления приводом. [8] Lucchi R.Elettromeccanica изготовила на заказ двигатели с постоянными магнитами с осевым потоком ; Rotor Systems Research LLC работала совместно с AgustaWestland над аэродинамическим дизайном лопастей ротора . [6] Lola Composites изготовила композитный материал , из которого изготовлено большинство внешних поверхностей из армированного углеродным волокном полимера (CFRP), в то время как UCHIDA изготовила композитную структуру для лопастей ротора, кожухов и спиц. [6] Stile Bertone работала над разработкой эстетического и аэродинамического стиля самолета. [8]
Название Project Zero было получено из наблюдения, что это был уникальный внутренний проект, не имеющий аналогов в истории компании. [2] Разработка Project Zero была проведена в течение короткого периода времени; время между началом этапа проектирования и первым полетом самого демонстратора составило менее шести месяцев. [8] Чтобы обеспечить получение ощутимых выгод от проекта, было решено, что полномасштабный самолет должен быть изготовлен и запущен в полет. [9] В июне 2011 года полномасштабный демонстратор выполнил первый привязной полет в Кашина-Коста, Италия. [2] По словам Вана, не было необходимости в какой-либо переделке или корректировочных работах «Все работало — весь дизайн — с первого раза». [9]
4 марта 2013 года существование программы было объявлено общественности на выставке Heli-Expo Международной ассоциации вертолетостроения (HAI) . [10] В июне 2013 года самолет был публично представлен на Парижском авиасалоне . [11] В начале 2014 года команда Project Zero была награждена престижной премией AHS International 2014 года имени Гровера Э. Белла, названной в честь покойного брата Ларри Белла , которая присуждается человеку или организации, которые способствовали и поощряли исследования и эксперименты в области разработки вертолетов. [12]
После периода летных испытаний AgustaWestland приступила к изучению проекта и изучению средств переноса технологий, полученных в ходе проекта, в свою существующую линейку продукции для винтокрылых машин. Было подчеркнуто, что сам Project Zero — это не продукт, а инвестиция в технологии, приносящие пользу всей компании. [9] В 2016 году было отмечено, что система активного управления лопастями, разработанная для Project Zero, которая устраняет необходимость в тарелке автомата перекоса и отдельной системе гашения вибраций, должна была пройти летные испытания на AgustaWestland AW139 ; отдельно законы управления полетом, используемые Project Zero, должны были использоваться для будущего проекта конвертоплана AgustaWestland. [13]
Группа Advanced Concepts Group рассматривала различные альтернативные варианты силовой установки для Project Zero, включая гибридную дизельную силовую установку, внедрение топливных элементов и другие неуказанные технологии. [9] В своей первоначальной конфигурации десятиминутное время полета является текущим эксплуатационным пределом; выступая в 2016 году, Ван заявил, что он надеется, что технология аккумуляторных батарей будет развиваться в течение десятилетия, чтобы поддерживать 100-минутное время работы. [14]
Project Zero — это нетрадиционный электрический конвертоплан с конфигурацией конвертоплана . [6] Это усовершенствованный демонстратор, предназначенный для исследования и демонстрации возможностей электрической тяги в авиации. Самолет питается от перезаряжаемых батарей. [15] AgustaWestland заявила, что при оснащении подходящей силовой установкой самолет будет способен развивать скорость, эквивалентную скорости традиционных конвертопланов, и обладать типичной крейсерской высотой полета, вдвое превышающей высоту полета обычного вертолета. [6] Демонстратор технологий не был оптимизирован для производства. [6] Им может управлять один пилот, сидящий в кабине, или же он может эксплуатироваться как беспилотный летательный аппарат . [14]
Ключ к Project Zero — инновационная двигательная система, которая была разработана для демонстрации и тестирования. Два больших ротора самолета приводятся в действие усовершенствованными электродвигателями , которые, в свою очередь, питаются энергией, хранящейся в батареях [8] [3] Полностью электрическая конструкция устраняет необходимость в трансмиссии , которая используется на обычных самолетах; он также работает с низкими акустическими и тепловыми сигнатурами и не зависит от кислорода . [3] На земле батареи можно подзаряжать, наклоняя роторы к ветру, чтобы они работали как турбины . Демонстратор был разработан для размещения множества различных источников энергии для электродвигателей; также существует альтернативный вариант гибридной двигательной установки, в котором используется легкий дизельный двигатель для привода генератора , обеспечивающего электроэнергией двигатели, который был разработан ORAL Engineering. [8] Во время крейсерского полета большая часть подъемной силы обеспечивается крыльями; внешние крылья являются съемными, что может быть полезно для миссий на меньшую дальность, в основном с использованием «вертолетного режима» полета. [3]
Более 80 процентов состава самолета составляют композитные материалы , включая всю обшивку, лопасти ротора , кожух и спицы; конструкция почти полностью выполнена из алюминия и углерода. Материалы были выбраны на основе обеспечения наибольшей скорости при разумном весе и финансовых затратах. [16] По данным компании, самолет «не использует гидравлику, не сжигает ископаемое топливо и не производит выбросов». [2] Вместо гидравлики для таких функций, как уборка шасси , наклон гондол и приведение в действие элевонов самолета , использовались электромеханические приводы ; эти приводы были специально разработаны Microtecnica. [8]
Ключевые технологии Project Zero были запатентованы; европейский патент EP2551190 (A1) был подан 29 июля 2011 года и выдан 30 января 2013 года, [17] в то время как патенты (указывающие Джеймса Вана как изобретателя) были также выданы параллельно в Соединенных Штатах, US2013026303 (A1); [18] Другие патенты были поданы в Корее (KR20130014450 (A)), Японии (JP2013032147 (A)) и Китае (CN102897317 (A)). [6]
В июне 2011 года беспилотный демонстратор совершил свой первый привязанный полет на объекте AgustaWestland в Кашина-Коста в Италии. [2] Он летал в защищенных зонах несколько раз в 2011 и 2012 годах, включая полеты с и без воздуховодных кожухов вокруг его наклонных роторов; дальнейшая модификация включала альтернативный и более продвинутый набор лопастей ротора с нелинейной круткой и установленными специальными аэродинамическими профилями. Летные испытания позволили провести тонкую настройку двигательной системы, что привело к 30-процентному увеличению эффективной мощности. [2]
Project Zero неоднократно появлялся на публике с момента своего появления в марте 2013 года. Летные испытания также продолжались, они были сосредоточены на моделях масштаба 1/3, а не на полномасштабном демонстраторе из-за ограниченной продолжительности полета, которой он обладает. В феврале 2016 года было объявлено, что на полномасштабном самолете будет установлена гибридная система привода, что направлено на увеличение продолжительности полета с 10 минут до 35–45 минут. [13]
Связанные списки
