VTOLX: Eksperimentel Helikopterdrone

Flyproducenten AURORA Flight Sciences har meddelt, at de kommer til at stå bag det amerikanske forsvars nye eksperimentelle fly. Den letter som en helikopter, flyver som et fly, og har et design som intet andet i luften. Det er det amerikanske forsvars næste eksperimentelle fly – X-plane – også kendt som VTOLX.

AURORA flight Sciences har vundet den primære kontrakt på deres LightningStrike design med deres VTOLX-flyprojekt (vertical takeoff and/or landing experimental plane).

Det amerikanske Defense Advanced Research Projects Agency – DARPA – annoncerede første gang VTOL-projektet tilbage i 2013. Målet var at radikalt forbedre helikopterteknologi til at kunne bære 40 pct. af sin egenvægt, og med en hastighed på 300 knob (til sammenligning er F-35 designet til en tophastighed på 1.066 knob). Broad Agency Announcement (BAA) lagde en forespørgsel på $130 mio. til forskning og udvikling af VTOLX, fordelt over tre faser.

Men hvorfor har det amerikanske forsvar behov for nye helikoptere når de allerede har V-22 Osprey, designet og udviklet af Boeing? BAA forklarer det med:

Projektet er en teknologidemonstrator og er ikke tiltænkt til at skabe pre-produktionstype luftfartstøj for specifikke operationelle behov. Målet er istedet brede teknologiske forbedringer i helikopterteknologi og VTOL-teknologi.

VTOL-luftfartstøjer, som f.eks. Osprey, bruger store åbne rotorblade for at skabe større opdrift med mindre energiforbrug. Men selv med store rotorer kan VTOL-fartøjer kun 60 pct. så effektive, som de kunne være. Og status quo har konsekvenser i form af dårlig lift-to-drag ratio, som er den mængde løft et fartøj genererer, divideret med mængden af aerodynamisk drag.

Desto bedre rato, desto mindre energi vil fartøjet bruge under takeoff, og desto bedre vil det flyve. Fast-vingede fly (fixed-wing) har et lift-to-drag ratio, som er to til tre gange bedre end typiske VTOL-fartøj, ifølge BAA.

Hvis man derimod mindsker rotorerne, så bliver man nødt til at tilføre tilsvarende energi. Paul Moller, opfinderen af M400 Skycar er i bund og grund en VTOL for almindelige mennesker, med fire rotorpods siddende omkring føreren af fartøjet. Rotorbladene skaber opdrift og tilter derefter for at skabe fremdrift. Moller har adskillelige gange succesfuldt demonstreret sit fartøj, men mængden af energi, som Skycar har behov for, for at roterer bladene, er årsagen til, at vi ikke har en flyvende bil i dag.

Video: VTOLX Design

Aurora’s design bruger 24 rotorsæt på selve vingerne. En Rolls-Royce AE 1107C turboshaft engine genererer power til tre Honeywell generatorer, som driver propelmotorerne.

Fase 2 af  projektet kommer derefter, og vil fokusere på design, udvikling, fremstilling og test af teknologien for subsystemer mhp. integration i luftfartøjet.

Hvis tests er succesfulde vil det amerikanske forsvar have en bedre ide om hvad de vil kunne, når projektet skal udføre live tests i 2018.