هواپیمای آزمایشی X-65 که تحت برنامه کرین دارپا توسعه یافته است، یکی از جاه طلبانه ترین تلاش ها در سال های اخیر برای بازتعریف نحوه عملکرد کنترل پرواز است.
هواپیمای آزمایشی بدون سرنشین X-65 که بدنه و بال های آن توسط Aurora Flight Sciences (یکی از شرکت های تابعه بوئینگ) تولید شده است، با هدف حذف سطوح کنترل متحرک کلاسیک مانند فلپ ها و جایگزینی آنها با سیستم “کنترل جریان فعال” توسعه یافته است.
مهمترین ویژگی این پرنده بال الماسی شکل آن است. طراحی غیر متعارفی که ذاتاً ناپایدار است و نمی تواند جریان هوا را به آسانی تیغه های معمولی کنترل کند. با این حال، این دشواری دلیل وجود این پروژه است. اثبات اینکه یک هواپیما را می توان تنها با “هدایت دقیق جریان هوا” بدون هیچ گونه سطوح کنترل مکانیکی کنترل کرد.
این روش به عنوان کنترل جریان فعال (AFC) شناخته می شود. در این روش ده‌ها نازل کوچک در لبه‌های بال و بدنه هوا را با فشار بالا پمپاژ می‌کنند تا جریان را دستکاری کرده و جلوه «سطح کنترل مجازی» ایجاد کند. به عبارت دیگر، به جای چرخش فیزیکی بال، هوا از یک نقطه دمیده یا مکیده می شود و از همان نیرو برای چرخش، بلند کردن دماغه یا تغییر جهت استفاده می شود.
به گفته نیواطلس، این تکنیک می تواند کشش هواپیما را کاهش دهد، وزن سازه را سبک کند، پیچیدگی مکانیکی را از بین ببرد و بازتاب رادار را کاهش دهد. مزایای هواپیماهای آینده، از هواپیماهای بدون سرنشین رادارگریز تا هواپیماهای تجاری کم انرژی.
چرا X-65 مهم است؟
فناوری کنترل جریان فعال سال ها در مقیاس کوچک آزمایش شده است اما هرگز در مقیاس هواپیما در مقیاس کامل آزمایش نشده است.
- جریان هوا در مقیاس بزرگ ناپایدارتر است.
- تیغه الماس در سرعت های پایین به طور نامنظم رفتار می کند.
- ثبات در شرایط “زاویه حمله بالا” مشکل ساز می شود.
X-65 این محدودیت ها را در عمل آزمایش خواهد کرد.
دارپا اعلام کرد که در مراحل اولیه، این هواپیما دارای سطوح کنترل معمولی و AFC به طور همزمان خواهد بود. مانند چرخ های کمکی یک دوچرخه، سیستم مکانیکی در طول پروازهای اولیه فعال است، اما در مراحل بعدی به طور کامل خاموش می شود تا آزمایش شود که آیا AFC می تواند کنترل کامل هواپیما را به تنهایی در دست بگیرد.
اگر موفق باشید، هواپیمای بدون قطعات متحرک در بال آن خواهید داشت. یک روکش صاف، سبک و کم هزینه که برای طراحی های محتاطانه مناسب است.
ویژگی ها و ابعاد پروژه
مشخصات کلید X-65 بر اساس داده های منتشر شده توسط دارپا
- وزن: حدود 3200 کیلوگرم
- طول بالها: حدود 9 متر
- سرعت هدف: تا حدود 0.7 ماخ
- ساختار مدولار: امکان تغییر بخش های بال یا شبکه نازل برای آزمایش های آینده
- استفاده اولیه: یک “سکوی تحقیقاتی” به جای یک نمونه اولیه عملیاتی
نکته مهم این است که برخلاف برنامه اولیه که برای اولین پرواز سال 2025 را هدف قرار داده بود، نسخه فعلی پروژه به تعویق افتاده و اکنون اولین پرواز به پایان سال 2027 موکول شده است.
AFC پیچیدگی های خاص خودش را دارد. سیستم پمپاژ هوا، سنسورهای فشار، نازل ها و کنترلرها همگی به دستگاه های الکترونیکی و منابع تغذیه متصل هستند. بنابراین این فناوری می تواند پیچیدگی الکترونیکی را جایگزین سادگی مکانیکی کند و باید دید که آیا این مبادله ارزش دارد یا خیر. توسعه X-65 مهمترین گام عملی در پاسخ به این سوال است.