X-planeをやらせてくれ:ボーイングの研究開発部門がDARPAプロジェクトのためにラダー、エルロン、フラップを放棄

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X-planeをやらせてくれ:ボーイングの研究開発部門がDARPAプロジェクトのためにラダー、エルロン、フラップを放棄

DARPAは、ボーイング社の研究部門であるオーロラ・フライト・サイエンシズ社に、実験的な革新的な航空機の制御(CRANE)プロジェクト用の実物大のデモ機を製造する契約を授与した。

Xプレーンはアクティブフローコントロール(AFC)を採用しています。これは、戦略的に配置されたアクチュエータとエフェクターを用いて機体表面の空気の流れを変化させ、空力性能を変化させるものです。これらの機構は、従来のラダー、エルロン、フラップに代わるものです。また、抗力と重量を軽減し、高迎え角で揚力を発生させ、機体構造の厚さを変化させることも可能にします。

AFC 技術を使用することで、設計者はコストの削減と安全性の向上を期待して、より軽量の航空機を製造できます。

DARPA_オーロラ_xplane

Xプレーン

フェーズ1では、風洞試験モデルを含む機体の予備設計が完了しました。このフェーズでは、オーロラとボーイングのエンジニアが4週間を費やし、11枚の可動式従来型操縦翼面と、8つの完全に独立して制御可能なAFC空気供給チャネルを備えた14のAFCバンクを備えた4分の1スケールのモデルから14,000のデータポイントを収集しました。収集された8,800を超えるデータポイントは、機体の制御則の開発に使用されました。

オーロラ社はその後、そのテストデータを機体のコンピューターモデルに組み込み、飛行機の運用範囲全体にわたる能動飛行制御の性能を特徴付けたと述べた。

フェーズ2では、オーロラ社は飛行ソフトウェアと制御システムを含む、より詳細な設計の作成を任されました。このフェーズのクライマックスは、重量7,000ポンド、翼幅30フィートの実物大デモ機の精密設計審査です。その見返りとして、ボーイングの子会社であるオーロラ社は4,240万ドルという巨額の報酬を受け取ります。

オプションの第3段階では、ピッチ、ロール、ヨー軸の制御にAFCを利用するXプレーンの実機が製作され、マッハ0.7までの速度で試験されます。この機体の飛行試験は2025年に予定されています。

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「CRANEのこれまでの段階でAFCとその戦術航空機への応用について学んだことを踏まえ、次のステップはこれらの知見を飛行中に実証することです」と、同社副社長のグラハム・ドロゼスキ氏は述べています。ドロゼスキ氏はさらに、この機体は現実世界のレイノルズ数とマッハ数を用いて、AFC技術を大規模に検証するために特別に設計されたと付け加えました。

DARPAは、この航空機はモジュール構成になるため、同庁または他社による飛行試験用の将来の技術を統合することが可能となると述べた。

CRANEのプログラム・マネージャー、リチャード・ウレジエン氏は、翼とAFCエフェクターがモジュール式であるため、この飛行機はプログラム終了後も長期間、国家試験資産として使用され続ける可能性があると考えている。

これは、ウレジエン氏が DARPA のプログラム マネージャーとして携わる 2 度目の仕事です。彼は以前、DARPA が資金提供したベル ボーイング V-22 の AFC ダウンロード削減に携わっていました。

彼は占いも得意だ。「マイクロ適応フロー制御は、本格的なシステムへの適用が始まったばかりだ」と、ウレジエン氏は2000年の研究論文[PDF]で初期のシステムについて述べている。®

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