«Летающий джип» для Пентагона: программа Agility Prime

23
«Летающий джип» для Пентагона: программа Agility Prime
Опытный конвертоплан от Joby Aircraft, переданный в прошлом году Пентагону. Фото Joby Aircraft


Пентагон и смежные структуры вновь ищут возможность повышения мобильности личного состава в контексте повседневной службы и решения боевых задач. Несколько лет назад вновь вернулись к концепции «воздушного джипа» и даже запустили конкурсную разработку такой техники. Работы такого рода сведены в программу под названием Agility Prime, которая уже дала некоторые результаты, но в целом пока не оправдывает ожиданий.



Транспортная проблема


Вооруженные силы США располагают множеством баз, как на территории страны, так и за ее пределами. Регулярно возникает необходимость в переброске ограниченного количества людей и грузов с одного такого объекта на другой. Кроме того, некоторые базы отличаются большими размерами, и перемещение по ним превращается в отдельную специфическую проблему.

В зависимости от расстояний, задачи такого рода решаются при помощи автомобильного или авиационного транспорта. Военнослужащие передвигаются в пределах одной базы на автомобилях; такой же транспорт пригоден и для поездок между разными объектами. Для преодоления больших расстояний и/или сокращения времени в пути используются вертолеты или самолеты.

В целом такая система транспортного обеспечения соответствует поставленным задачам, но не лишена недостатков. Так, автотранспорт, при всей простоте и дешевизне эксплуатации, имеет ограниченную скорость, тогда как авиация удобна, но достаточно дорога. При этом все существующие виды транспорта имеют врожденный список преимуществ и недостатков, изменить который практически невозможно.


Летательный аппарат ALIA во время испытаний. Фото BETA Technologies

Для оптимизации транспортной системы еще несколько десятилетий назад была предложена концепция «летающего джипа». Она предусматривает создание легкого летательного аппарата, способного перевозить несколько человек или сопоставимый груз на ограниченное расстояние. При этом аппарат должен быть простым с точки зрения конструкции и недорогим в эксплуатации.

В прошлом Пентагон неоднократно обращался к этой теме. Свои проекты такого рода предлагали частные компании. В силу объективных причин, те проекты не справились с поставленными задачами и не продвинулись дальше стадии разработки и испытаний. Впрочем, военное ведомство не отказывается от многообещающей идеи. Несколько лет назад к ней вновь вернулись, и теперь планируют реализовать при помощи современных технологий.

«Первичная подвижность»


В апреле 2020 г. Пентагон запустил перспективную исследовательскую программу Agility Prime (можно перевести как «Первичная подвижность»). В ходе этой программы планировалось провести конкурс на разработку нового «летающего джипа», построенного с применением современных технологий. Наиболее удачный проект мог бы в будущем получить развитие и даже дойти до серийного производства.

К перспективному летательному аппарату предъявлялось несколько основных требований. При этом, ввиду отсутствия развитых технологий и концепций, техническое задание было достаточно щадящим и не задавало жестких рамок. Тем не менее, все мероприятия планировали провести в минимальное время. Так, опытная техника или демонстраторы технологий ожидались в течение 2020-21 гг., а старт серийных поставок «летающих джипов» назначили на 2023-й.


Передача изделия BETA ALIA заказчику, октябрь 2023 г. Фото Минобороны США

Ключевое требование технического характера заключалось в использовании вертикального взлета и посадки. Также заказчик хочет использовать электрическую силовую установку. Понимая все ограничения и сложности таких систем, Пентагон ссылался на возможность получения высоких характеристик и упрощение обслуживания техники, что имеет особое значение для армии. Конкретные тактико-технические характеристики, требуемые «джипу», не уточнялись.

Программой Agility Prime заинтересовалось несколько американских компаний, в основном это были недавно основанные небольшие организации. Предварительный отбор прошли три из них. В ближайшее время они должны были проработать свои проекты и построить опытную технику. Затем Пентагон планировал провести сравнительные испытания трех «джипов».

Несмотря на весь оптимизм, программа «Первичная подвижность» практически сразу столкнулась с затруднениями разного рода. В первую очередь это вылилось в срыв установленных сроков. Изначально предполагалось, что весь процесс от заказа до поставок техники в войска займет чуть более трех лет. На практике все оказалось иначе – к концу 2023 г. успели только построить и передать первые опытные образцы.

Три конкурсанта


Первой с задачей разработки и строительства летательного аппарата для Пентагона справилась компания Joby Aircraft. В сентябре прошлого года она передала заказчику опытный образец «летающего джипа», пока не имеющий собственного названия. Изделие доставлено на авиабазу Эдвардс (шт. Калифорния), где должно пройти все необходимые испытания, как самостоятельно, так и вместе с другой техникой.


Конвертоплан Archer Midnight. Фото Archer Aviation

Аппарат от Joby Aircraft фактически представляет собой конвертоплан с электрический силовой установкой. Он имеет каплеобразный фюзеляж с пятиместной кабиной, а также узкое крыло большого удлинения. На крыле размещены четыре гондолы двигателей. Две центральные выполнены стационарными, но их носовая часть с винтом может поворачиваться вверх. Боковые гондолы являются цельноповоротными. Меняя положение гондол и/или винтов, конвертоплан должен переходить с одного режима полета на другой.

Тип и характеристики двигателей и аккумуляторной батареи пока не сообщались. По расчетам создателей, летательный аппарат должен развивать скорость ок. 200 миль в час (более 320 км/ч) и иметь дальность полета до 150-160 км. Такой уровень характеристик вполне соответствует предполагаемым задачам и условиям эксплуатации.

В конце октября компания BETA Technologies передала Пентагону опытный образец своего конвертоплана ALIA. Кроме того, на испытания поданы тренажеры для подготовки экипажей и технического персонала. Летательный аппарат уже прошел часть испытаний и показал некоторые свои возможности.

Изделие ALIA представляет собой аппарат, отдаленно похожий на самолет. Он имеет обтекаемый фюзеляж и высокорасположенное крыло размахом 50 футов (15 м). На крыле аппарата предусмотрены две продольные гондолы с парой подъемных винтов на кажой. В хвосте имеется толкающий винт для горизонтального полета.


Midnight в полете. Фото Archer Aviation

«Летающий джип» BETA ALIA вмещает пять человек и может поднимать грузы до 450 кг. Расчетная максимальная скорость достигает 400 км/ч. Дальность полета – не менее 220 км.

Третьим участником сравнительных испытаний вскоре станет конвертоплан Midnight от компании Archer Aviation. Он уже построен и проходит заводские испытания. В ближайшее время изделие передадут Пентагону для проведения необходимых мероприятий.

Конвертоплан Archer Midnight по своей архитектуре и конструкции похож на изделие от компании Joby Aircraft. При этом он крупнее и тяжелее, а также имеет иную двигательную установку. На прямом крыле размещены шесть гондол двигателей, каждая из которых несет два воздушных винта. Носовой винт может занимать вертикальное или горизонтальное положение для подъема и взлета/посадки соответственно. Задний винт закреплен в горизонтальном положении и отвечает только за вертикальный полет.

По грузоподъемности Midnight похож на ALIA – до пяти человек или 450 кг в кабине. Максимальная скорость полета будет на уровне 240 км/ч при дальности ок. 160 км. Для решения задач «джипа» предусмотрен особый режим работы. В этом случае аппарат должен будет совершать полеты на дальность не более 30-32 км с промежуточной подзарядкой батарей между ними, на которую потребуется не более 12 мин.

Неопределенное будущее


На программу Agility Prime возлагаются определенные надежды. Если по результатам этих работ удастся получить все желаемые результаты, то в распоряжении американской армии появится принципиально новое транспортное средство с особым сочетанием технических и эксплуатационных характеристик. С его помощью удастся улучшить мобильность военнослужащих в разных ситуациях и оптимизировать логистику в целом.


Midnight с винтомоторными группами в режиме висения / вертикального полета. Фото Archer Aviation

Тем не менее, успешное завершение текущей программы не гарантируется, на что прозрачно намекает целый ряд факторов. Так, техническое задание Пентагона оказалось слишком сложным, а время на разработку проектов недостаточным. В результате планы по началу поставок серийной техники в 2023 г. не были выполнены. Более того, до конца прошлого года успели лишь построить и передать на испытания два прототипа из трех.

Несмотря на все усилия, конкурсные проекты получились достаточно сложными. По всей видимости, это связано с требованием заказчика об использовании электрической силовой установки. Системы такого рода до сих пор имеют ограниченные характеристики, и создать с их помощью полноценный летательный аппарат непросто. В то же время, от «Первичной подвижности» не требуются выдающиеся летные характеристики, что могло в некоторой мере сократить сложность проекта.

Несмотря на все сложности, программа Agility Prime приближается к стадии сравнительных испытаний трех опытных образцов. Это означает, что уже в ближайшем будущем станет ясно, удалось ли трем авиастроительным компаниям справиться с поставленными задачами и фактически совершить технологический прорыв. Оправдает ли программа возложенные надежды, неизвестно. Явные поводы для положительных прогнозов пока отсутствуют, но и пессимизм может быть преждевременным.
23 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. -2
    19 февраля 2024 04:50
    Вот что значат ёмкие и быстрозаряжаемые АКБ... Впрочем у нас не безнадёжно - испытывается транспортный БПЛА "Партизан" с посадочной скоростью в 50! км/ч. и значит с очень короткой потребной площадкой для В/П.
    1. +2
      19 февраля 2024 05:17
      . «Летающий джип» для Пентагона

      Или беспилотное такси для гражданки. Электричество, вертикальный взлет по вертолетному, а полет по самолетному. Без пилота. Такова концепция над которой бьются последние десять лет крупные мировые авиационные компании. Пока безуспешно, хотя есть множество проектов. Безо всякого сомнения это будет реализовано. И тогда произойдёт революция. Электрические пассажирские БПЛА заменят собой легкие вертолёты. Для начала.
      1. -1
        19 февраля 2024 05:30
        Цитата: Stas157
        Такова концепция над которой бьются последние десять лет крупные мировые авиационные компании. Пока безуспешно
        Какие-то успехи думаю что уже есть даже в практическом исполнении. Очень важно считаю определиться самим заказчикам что им более всего подойдёт для практического применения а эта задача думаю что посложнее чем создать собственно сам летательный аппарат!
      2. 0
        12 мая 2024 14:28
        Электрические пассажирские БПЛА заменят

        Ни черта они не заменят . Как только требуется 5 лошадок и час работы - никакой аккумулятор не годится для полёта . Проще воткнуть тарахтелку от бензопилы с канистрой бензина. А понадобится 1 лошадка на 3-4 кило полётного веса . Да и на ресурсе аккумуляторов и их замене махом раззорится любой миллионЭр .
        1. 0
          12 мая 2024 16:27
          Цитата: dauria
          Ни черта они не заменят .

          Уже есть электрические самолеты. Взлет-посадка. Для обучения по кругу - вполне. Цена полетного часа намного ниже, чем у керосиновых собратьев. Есть также летающие модели-прототипы беспилотных пассажирских летательных аппаратов вертикального взлета. У электро главная проблема в том, что удельная энергоемкость Li-ion аккумуляторов намного ниже, чем у бензина. Но разрыв постепенно сокращается. Да и на электричестве летать просто дешевле. Поэтому что произойдет в будущем очевидно.
          1. 0
            12 мая 2024 22:37
            удельная энергоемкость
            Именно 12 000 вт*ч/ кг для бензина против 200 для литиевых акк. Даже при кпд как у паровоза 1200 против 200 . Да проще из картошки спиртяги нагнать и её в бак залить . И хоть из штанов выпрыгните - у топлива фора . ДВС берёт окислитель из воздуха , а не таскает с собой оба компонента , как аккумулятор . А ростом потребной мощности вообще задница - либо сверхпроводники с криогеникой , либо неприподъёмный электродвижок. Тем более даже моделисты для вертолётиков турбовальные движки используют , стоит модели перешагнуть десяток кило .
            Ну и добавить наш климат с морозами - сплошное веселье для аккумуляторов будет.
    2. +1
      19 февраля 2024 05:25
      Цитата: Владимир_2У
      БПЛА "Партизан"

      Так это не что иное, как старичок Ан-2. Самолет, которому семьдесят лет. Приделали возможность беспилотного полёта и немного пластика.
      1. 0
        19 февраля 2024 06:48
        Цитата: Stas157
        Так это не что иное, как старичок Ан-2. Самолет, которому семьдесят лет. Приделали возможность беспилотного полёта и немного пластика.

        А разве это плохо, хоть это и не совсем Ан-2? Тут важнее беспилотность и очень малая площадка для взлёта-посадки, да ещё и в сочетании с безопасностью.
  2. 0
    19 февраля 2024 05:23
    вновь вернулись к концепции «воздушного джипа»
    Вообще то "джип" по определению это универсальное транспортное средство предназначенное как для перевозки и грузов так и личного состава.
    аппарат должен будет совершать полеты на дальность не более 30-32 км с промежуточной подзарядкой батарей между ними, на которую потребуется не более 12 мин.
    Вообще то 12 минут тоже слишком долго, вспоминается лит. произведение "Станционный смотритель" - там на "станции" просто меняли лошадей а предыдущих "заряжали" более длительное время.
    в распоряжении американской армии появится принципиально новое транспортное средство с особым сочетанием технических и эксплуатационных характеристик. С его помощью удастся улучшить мобильность военнослужащих в разных ситуациях
    - Это верно!
    Мне только не очень понятно по какой причине необходимо использование только лишь электрических движков, если в связи с бесшумностью только? Но ведь можно ведь комбинировать с другими типами двигателей как минимум в режиме взлёт/посадка.
  3. -2
    19 февраля 2024 05:33
    Ну сколько уже можно писа́ть про это чудо несостоявшегося аборта, выдавая этот технологический выпердыш за шедевр эволюции человеческой мысли? wink
    1. 0
      19 февраля 2024 09:10
      Интересные картинки, однако надо помнить , что КПД подъемной силы винтов уменьшается с ростом числа лопастей , если 6 мелких винтов с 4 лопастями значит 24 лопасти, поэтому КПД будет много хуже чем у одного большого винта с 2 лопастями
      1. -1
        19 февраля 2024 11:17
        Цитата: agond
        Интересные картинки, однако надо помнить , что КПД подъемной силы винтов уменьшается с ростом числа лопастей , если 6 мелких винтов с 4 лопастями значит 24 лопасти, поэтому КПД будет много хуже чем у одного большого винта с 2 лопастями
        Сейчас такая мода проявляется: чем больше лопастей используется тем тем больше суммарная площадь обрабатываемой лопастями воздушной массы. За счёт этого суммарная эффективность всех лопастей поднимается, ну это как на парашютах, там для уменьшения скорости снижения часто используют несколько парашютов, проверьте. помогает. Поэтому сегодня безпилотники делают или с 4-мя или даже с 6-ю винтами. Здесь следует учитывать работу на одного винта а их сумму, здесь так сказать индуктивная составляющая потерь снижается. Ещё одно достоинство что не надо использовать два соосных винта как на Ка-52 чтобы аппарат не крутило вокруг своей оси. А количество лопастей всегда выбирают исхода из показателей наибольшей эффективности винтов в конкретных случаях.
        1. 0
          19 февраля 2024 19:52
          Цитата: venaya
          чем больше лопастей используется тем тем больше суммарная площадь обрабатываемой лопастями воздушной массы

          Тем больше сопротивление и расход топлива... wink
    2. -1
      19 февраля 2024 11:30
      Смешная бесполезная игрушка, да? Где-то я это уже слышал...
      1. 0
        19 февраля 2024 11:55
        Цитата: Witsapiens
        Смешная бесполезная игрушка, да? Где-то я это уже слышал...

        Где?
  4. -2
    19 февраля 2024 12:29
    Так-то под определение "летающий джип" китайские военные автожиры больше подходят.
    Компактные, лёгкие, имеющие возможность транспортировки по земле. И время на зарядку им не надо - залил горючку, и дальше полетел.
  5. -1
    19 февраля 2024 13:15
    Не чего концепциально нового не увидел все до того неудобное в использовии что даже не стоит запускать
    1. 0
      19 февраля 2024 14:49
      quote=venaya]А количество лопастей всегда выбирают исхода из показателей наибольшей эффективности винтов в конкретных случаях.[/quote]
      Понятно, что выбирают из конкретного случая, а однако известно, что конец лопасти винта или крыла самолета создает вихри на которые тратится мощность двигателя поэтому по теории чем меньше лопастей тем меньше вихрей на их концах и тем выше КПД преобразование вращения в тягу , иными словами система из множества мелких винтов будет проигрывать одному крупному при прочих равных условиях
      1. 0
        19 февраля 2024 14:54
        Все это я прекрасно понимаю но я имел в виду другое все они низко сидят это первое и надо ждать очень долго остановку их если поставишь высоко то не эффективно будет не удобство создают надо что-то другое и в России создают и испытывали прототип
      2. +1
        19 февраля 2024 20:53
        Цитата: agond
        однако известно, что конец лопасти винта или крыла самолета создает вихри на которые тратится мощность двигателя

        Если присмотреться к неподвижным винтам на первой иллюстрации, то видны их загнутые концы. Очевидно, с целью именно предотвратить срыв потока на конце лопасти.
        1. 0
          20 февраля 2024 13:39
          Уменьшать вредное влияние вихрей возникающих на концах крыла или лопастей можно по разному, самое эффективное это обратная стреловидность
          1. 0
            20 февраля 2024 13:47
            Для винтов это мало применимо, имхо. Нагрузки не те.
  6. 0
    24 февраля 2024 13:23
    Учитывая существование НФП(новых физических принципов и оружия на их основе) это наглый распил бюджета пентагоном и создание авиакадавров.
    Дешёвые и удобные летаки на гравицапе уже на подходе, надеюсь.