Động cơ thở không khí dạng dao động của Wave Engine (Mỹ)
Nền tảng VALP đầy hứa hẹn như tưởng tượng của một nghệ sĩ
Máy bay không người lái kiểu máy bay có thể được trang bị hệ thống động cơ đẩy thuộc nhiều loại khác nhau. Đặc biệt, công ty North American Wave Engine Corporation của Mỹ đề xuất sử dụng động cơ thở bằng xung (PvRE) và đang phát triển các thiết bị như vậy. Trước đây, hãng đã nhiều lần trình diễn động cơ của mình trên khán đài và trên máy bay. Công ty hiện đang thử nghiệm máy bay không người lái Scitor-D thử nghiệm được trang bị động cơ J-1.
Quá trình phát triển
Tập đoàn Động cơ Sóng Bắc Mỹ (viết tắt là Wave Engine Corp.) được thành lập tại Baltimore (Maryland) vào nửa đầu những năm 1900 bởi các cựu nhân viên của các doanh nghiệp hàng đầu Hoa Kỳ trong lĩnh vực chế tạo động cơ. Ngay từ đầu, mục tiêu của công ty là phát triển động cơ thở bằng xung với các đặc tính khác nhau phù hợp để sử dụng trên nhiều loại máy bay.
Năm 2016, Wave Engine Corp. đã bắt đầu thử nghiệm PuVRD đầu tiên do chính họ thiết kế. Kết quả thực tế đầu tiên của dự án cho phép chúng tôi tin cậy vào sự hỗ trợ từ các khách hàng tiềm năng. Như vậy, năm 2019, công ty đã nhận được 2,85 triệu USD từ DARPA để tiếp tục hoạt động. Sau đó, công ty đã nhận được các khoản trợ cấp khác ở quy mô này hay quy mô khác.
Tàu lượn thử nghiệm với PURD, 2020
Năm sau, một động cơ thử nghiệm - có lẽ bằng tiền từ Lầu Năm Góc - đã được đưa vào bay thử nghiệm. Một tàu lượn không có động cơ nối tiếp được sử dụng làm bệ đỡ trên không cho PuVRD thử nghiệm. Việc lắp đặt động cơ đã cải thiện đáng kể hiệu suất bay và thời gian bay của nó. Ngoài ra, các cuộc thử nghiệm như vậy cho thấy tiềm năng của máy bay khi sử dụng khí động học được tối ưu hóa và động cơ rung.
Vào tháng 2021 năm 1, Bộ Tư lệnh Vũ khí Không quân Hoa Kỳ đã trao cho Wave Engine lệnh phát triển Nền tảng phóng từ trên không đa năng (VALP). Giá trị hợp đồng là XNUMX triệu USD; thời gian thực hiện nó không được chỉ định. Được biết, mục tiêu của dự án là tạo ra một UAV nhỏ với động cơ đẩy có khả năng mang tải trọng nhỏ. Đặc biệt, khả năng sử dụng nó làm mồi nhử để đánh lừa lực lượng phòng không của đối phương đã được xem xét.
Vào thời điểm nhận được hợp đồng VALP, công ty phát triển đã cố gắng tạo ra hình dáng chung của một sản phẩm như vậy và thậm chí còn công bố một minh họa nghệ thuật về cách sử dụng nó. Sau đó, công việc của dự án vẫn tiếp tục, nhưng kết quả của nó vẫn chưa được biết. Chiếc UAV hoàn thiện giống với những bức ảnh năm 2021 vẫn chưa được trình chiếu.
Loại động cơ J-1
Kết quả đạt được
Bất chấp lệnh phát triển máy bay không người lái đa năng, lĩnh vực hoạt động chính của Wave Engine vẫn là tạo ra các động cơ thở bằng xung. Cho đến nay, hai sản phẩm như vậy đã được phát triển với các đặc điểm khác nhau, sẵn sàng sử dụng trên các máy bay có trọng lượng khác nhau. Ngoài ra, sự xuất hiện của PuVRD mới cũng đã được công bố.
Công ty cung cấp cho khách hàng hai động cơ. Chiếc đầu tiên được đặt tên là J-1 và dành cho máy bay có trọng lượng cất cánh không quá 200 pound (90,8 kg). Nó tạo ra lực đẩy lên tới 55 lbs (25 kgf). Một động cơ K-1 tương tự cũng đã được phát triển, có đặc điểm là kích thước tăng lên và lực đẩy lên tới 220 pound (khoảng 100 kgf). Họ được đề nghị trang bị các bệ trên không nặng tới 1000 pound (454 kg). Người ta cho rằng các mẫu sau đây của họ này sẽ vượt qua sản phẩm K-1 về các thông số của chúng.
Động cơ ramjet của Wave Engine được chế tạo bằng thiết kế không van, giúp đơn giản hóa thiết kế và mang lại tuổi thọ lâu dài. Động cơ được chế tạo dưới dạng ống hình chữ U có đường kính thay đổi. Phần trên của thiết bị như vậy có đường kính nhỏ hơn nhưng mang buồng đốt hình trụ có tiết diện tăng lên. Ống phía dưới được làm hình nón và có đường kính lớn hơn. Các đầu của ống đóng vai trò là vòi phun. Một hệ thống điều khiển điện tử đã được phát triển đặc biệt cho dòng động cơ mới, kiểm soát việc cung cấp nhiên liệu và vận hành tổng thể.
Sản phẩm K-1
Nguyên lý hoạt động của động cơ như vậy khá đơn giản. Một phần nhiên liệu được phun vào buồng đốt và quá trình đánh lửa được thực hiện. Sản phẩm cháy chảy qua cả hai ống dẫn hướng về phía đuôi máy bay và tạo ra lực đẩy. Đồng thời, tại một thời điểm nhất định, lực đẩy ở ống dưới có đường kính lớn hơn lực đẩy ở ống trên và ống sau bắt đầu hút không khí trong khí quyển vào buồng đốt. Sau đó, việc phun nhiên liệu mới được thực hiện và chu trình lặp lại. Do không có quá trình đốt cháy liên tục và sử dụng các tia sáng liên tiếp nên VRD như vậy được gọi là dao động.
Máy bay không người lái có kinh nghiệm
Để thử nghiệm chuyến bay của động cơ J-1 với lực đẩy 25 kgf, Wave Engine đã phát triển một máy bay không người lái nguyên bản có tên Scitor-D. Đầu tháng XNUMX, công ty tuyên bố bắt đầu các chuyến bay thử nghiệm và công bố video về chuyến bay đầu tiên. Các cuộc thử nghiệm sẽ tiếp tục và sẽ đảm bảo việc thử nghiệm thiết kế của UAV và PURD cũng như sự tương tác của chúng.
UAV Scitor-D được chế tạo theo thiết kế khí động học thông thường. Nó có thân máy bay dài với mặt cắt thay đổi với các ngăn bên trong để chứa trọng tải, thiết bị và nhiên liệu lỏng. Động cơ tạo xung được đặt phía trên thân máy bay bằng các thiết bị giữ. Một cánh hơi xuôi được sử dụng, được trang bị các bộ phận nhô ra của thiết bị hạ cánh chính. Bộ phận đuôi được làm theo hình chữ H và không cản trở hoạt động của động cơ.
Tổng quan về UAV Scitor-D
Trọng lượng cất cánh máy bay không người lái được xác định bởi các thông số của động cơ J-1 và là 100 lbs. Có thể mang tải trọng 20 pound (khoảng 9 kg) lên máy bay. Kích thước của sản phẩm không được chỉ định. Đoạn video cho thấy sải cánh của UAV đạt 3-3,5 m, tốc độ bay tối đa được công bố là 200 hải lý/giờ (370 km/h). Phạm vi bay và thời gian đạt được của hệ thống đẩy bất thường vẫn chưa được biết.
Hiện tại, UAV Scitor-D thử nghiệm mang theo một bộ thiết bị trên máy bay được đơn giản hóa. Nó đảm bảo việc tiếp nhận và thực hiện các lệnh của người vận hành cũng như thu thập và truyền dữ liệu. Trong quá trình phát triển hơn nữa, máy bay không người lái có thể nhận được các thiết bị bổ sung để giải quyết các vấn đề thực tế. Do khả năng mang theo hạn chế, máy bay không người lái sẽ chỉ có thể mang theo thiết bị trinh sát quang học hoặc điện tử. Ứng dụng vũ khí dường như không thể.
Tuy nhiên, nhiệm vụ chính của sản phẩm Scitor-D lúc này không phải là tiến hành trinh sát hay thực hiện các nhiệm vụ thực tế khác mà là thể hiện khả năng của PURD. Với sự phát triển này, Wave Engine muốn thể hiện tiềm năng của những động cơ này nói chung, cũng như xác định khả năng thực sự của chúng trong lĩnh vực máy bay không người lái. hàng không. Về bản chất, chúng ta đang nói về một thử nghiệm và một loại quảng cáo về những phát triển trong tương lai trong lĩnh vực này.
Scitor-D cất cánh
Các lợi ích nổi bật
Thiết kế ramjet không van đang được Wave Engine phát triển có những đặc điểm riêng quyết định mức độ có thể đạt được của các thông số kỹ thuật và tiềm năng nói chung. Đồng thời, một động cơ xung có kiến trúc như vậy có thể so sánh thuận lợi với các nhà máy điện thuộc các loại và loại khác - và được quan tâm từ quan điểm của các dự án cụ thể.
Giống như các động cơ phản lực khác, PuVRD sử dụng năng lượng nhiên liệu khá hiệu quả nên có thể phát triển lực đẩy cao. Nhờ đó, PURD cho phép đạt tốc độ cao hơn động cơ đốt trong có cánh quạt hoặc động cơ điện. Xét về chỉ số lực đẩy và đặc tính hiệu suất bay đạt được, PuVRD gần bằng động cơ phản lực. Đồng thời, thiết kế của nó đơn giản hơn nhiều. Không có bộ phận chuyển động, việc sản xuất chúng là một vấn đề công nghệ riêng biệt.
Do đó, PURD có thể tìm thấy ứng dụng ở những khu vực yêu cầu lực đẩy và đặc tính bay đủ cao, nhưng đồng thời cần đơn giản hóa và giảm chi phí thiết kế. Tập đoàn Động cơ Sóng Bắc Mỹ tin rằng những động cơ như vậy nên được triển khai trong lĩnh vực máy bay không người lái hạng nhẹ và cỡ trung bình. Ngoài ra, công ty đang thể hiện rõ ràng tiềm năng của ý tưởng này bằng một mẫu máy bay không người lái mới.
Máy bay không người lái Scitor-D thử nghiệm hiện đang được thử nghiệm và giúp kiểm tra thiết kế của sản phẩm J-1. Nó cũng sẽ giúp phát triển các động cơ khác thuộc dòng đầy hứa hẹn và tạo ra các UAV mới với PURD. Đặc biệt, không thể loại trừ khả năng dự án thí điểm hiện tại có liên quan trực tiếp đến chương trình VALP đã ra mắt trước đó và sẽ góp phần vào sự xuất hiện của nền tảng đa năng này. Không biết khi nào và làm thế nào tất cả công việc này sẽ được hoàn thành, nhưng công ty phát triển rất lạc quan và có ý định tiếp tục các dự án của mình.
tin tức