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“全球鷹”無人機(jī)高空自主空中加油項(xiàng)目成功結(jié)束

發(fā)布日期:2012-10-18??來源:網(wǎng)絡(luò)??作者:全球無人機(jī)網(wǎng)我要投稿我要評(píng)論

2012年9月30日,美國(guó)國(guó)防部國(guó)防預(yù)研計(jì)劃局(DARPA)的“高空自主空中加油”(Autonomous High-Altitude Refueling,AHR)項(xiàng)目在實(shí)施兩年之后結(jié)束。在該項(xiàng)目中,DARPA、諾格公司和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)代頓飛行研究中心利用2架經(jīng)過改裝的RQ-4“全球鷹”(Global Hawk)無人機(jī)uav),成功地完成了接近和編隊(duì)試飛,驗(yàn)證了自主空中加油的賦能技術(shù)。

早在2007年,DARPA就與NASA聯(lián)合進(jìn)行了自主空中加油驗(yàn)證,證實(shí)了高性能飛機(jī)能夠易于實(shí)現(xiàn)自主空中加油(與常規(guī)加油機(jī)配合),但許多UAV的飛行速度、飛行高度和飛行性能難以與現(xiàn)有的加油機(jī)相匹配;另外,2007年的驗(yàn)證還需要在機(jī)上保留1名負(fù)責(zé)條件設(shè)定和安全性監(jiān)控的飛行員?,F(xiàn)在,DARPA已經(jīng)通過AHR項(xiàng)目,對(duì)UAV在具有挑戰(zhàn)性的高空飛行環(huán)境中實(shí)現(xiàn)安全的全自主空中加油進(jìn)行了探索,解決了這一能力空白。在該項(xiàng)目在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地進(jìn)行的最后一次試飛中,2架經(jīng)過改裝的“全球鷹”飛機(jī)以緊密編隊(duì)方式進(jìn)行了飛行——當(dāng)時(shí)兩機(jī)在4,4800英尺(13655米)的高度進(jìn)行了超過2.5小時(shí)的自主匯合飛行,在其中大多數(shù)時(shí)候,前方受油機(jī)的錐套與后方加油機(jī)的輸油管相距不超過100英尺(30.48米)。這次試飛首次驗(yàn)證了高空長(zhǎng)航時(shí)(HALE)等級(jí)的UAV能夠安全、自主地在空中加油條件下操作。這次試飛是AHR項(xiàng)目進(jìn)行的第9次試飛,也是第一次使兩架飛機(jī)接近到其全部的氣動(dòng)和控制相互影響可被測(cè)量的程度。項(xiàng)目參與人員們?cè)谶^去的幾個(gè)月中對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并將這些數(shù)據(jù)輸入仿真模型,以便對(duì)對(duì)接和燃油傳輸過程中的系統(tǒng)安全性和性能進(jìn)行校核——這一模型考慮了轉(zhuǎn)彎和速度達(dá)20海里/時(shí)(37千米/時(shí))的突風(fēng)的影響。

AHR項(xiàng)目的試飛工作是在今年1月11日至5月30日之間進(jìn)行的。根據(jù)諾格公司發(fā)布的信息,這些試飛實(shí)現(xiàn)了許多里程碑,其中包括:(1)前方的受油機(jī)多次伸展和收回其軟管,完成了全部計(jì)劃的試驗(yàn),使相關(guān)的硬件和軟件得到了驗(yàn)證;(2)后方的加油機(jī)成功地在編隊(duì)飛行中演示了精確控制能力,進(jìn)行了手動(dòng)和自動(dòng)的脫離機(jī)動(dòng)——而這是AHR項(xiàng)目中重要的安全性要素和準(zhǔn)則;(3)兩架“全球鷹”首次實(shí)現(xiàn)了緊密編隊(duì)飛行,其相互距離最近達(dá)到30英尺(9.14米);(4)即上述持續(xù)長(zhǎng)達(dá)2.5小時(shí)以上的自主匯合試飛。

由于HALE UAV是以控制權(quán)限為代價(jià)換取長(zhǎng)航時(shí)性能的,因此在AHR項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),DARPA預(yù)期在每6次對(duì)接嘗試中僅有1次能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際的對(duì)接,對(duì)接成功率為17%。然而,最終的分析顯示這一成功率可達(dá)60%。另外,該項(xiàng)目還實(shí)現(xiàn)了在各種可能的危險(xiǎn)狀態(tài)發(fā)生之前觸發(fā)多次自主的應(yīng)急脫離飛行,燃油系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了全面綜合和地面測(cè)試,并驗(yàn)證了創(chuàng)新的“反向流動(dòng)”方式(加油機(jī)在后方)——這一方式為未來的研制者們?cè)诟鞣N固定安裝的和模塊化的方式之間選擇軟式加油硬件(它們已得到實(shí)際檢驗(yàn))的運(yùn)用方式提供了有價(jià)值的平衡空間。

根據(jù)諾格公司發(fā)布的消息,AHR項(xiàng)目的總投資為3300萬美元,目標(biāo)是驗(yàn)證兩架“全球鷹”UAV之間的自主空中加油技術(shù),使該機(jī)的續(xù)航時(shí)間可延長(zhǎng)至長(zhǎng)達(dá)一周。該項(xiàng)目是DARPA在2006年啟動(dòng)的“自主空中加油驗(yàn)證”(Autonomous Aerial Refueling Demonstration,AARD)項(xiàng)目的后繼項(xiàng)目。AARD項(xiàng)目是由DARPA與NASA代頓中心聯(lián)合進(jìn)行,使用一架F/A-18飛機(jī)扮演一架UAV,與一架帶有軟式加油系統(tǒng)的波音707加油機(jī)配合,進(jìn)行自主空中加油演示。另外,作為美國(guó)海軍無人作戰(zhàn)航空系統(tǒng)航母驗(yàn)證項(xiàng)目的一部分,諾格公司也正在開發(fā)自主空中加油技術(shù),以在2014年使用X-47B無人作戰(zhàn)飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行自主空中加油驗(yàn)證。

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