Skalowane kompozyty Proteus - Scaled Composites Proteus

odmieniec
Skalowane kompozyty Proteus w locie 1.jpg
Rola Eksperymentalne samoloty
Producent Skalowane kompozyty
Projektant Burt Rutan
Pierwszy lot 26 lipca 1998
Status Czynny
Liczba zbudowany 1
Opracowany w Skalowane kompozyty Biały rycerz

Scaled Composites model 281 Proteus jest tandem-wing wysokościowy długa wytrzymałość samolot zaprojektowany przez Burt Rutan aby zbadać wykorzystanie samolotów jako wysokościowe telekomunikacyjnych przekaźników. Proteus to pojazd wielozadaniowy, który może przewozić różne ładunki na brzusznym pylonie . Proteus ma niezwykle wydajną konstrukcję i może okrążać punkt na wysokości ponad 19 800 m przez ponad 18 godzin. Obecnie jest własnością Northrop Grumman .

Projektowanie i rozwój

Proteus ma całkowicie kompozytowy płatowiec o konstrukcji warstwowej grafitowo-epoksydowej. Jego rozpiętość skrzydeł wynosząca 77 stóp 7 cali (23,65 m) można rozszerzyć do 92 stóp (28 m) z zainstalowanymi zdejmowanymi końcówkami skrzydeł. Proteus to samolot „opcjonalnie pilotowany” zwykle pilotowany przez dwóch pilotów w kabinie ciśnieniowej. Ma jednak również możliwość wykonywania swoich misji w sposób półautonomiczny lub zdalnie z ziemi. W ramach projektu NASA Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST), Centrum Badań Lotów Dryden NASA pomogło Scaled Composites w opracowaniu zaawansowanego systemu autopilota utrzymujacego stację oraz systemu danych w górę i w dół opartego na łączności satelitarnej (SATCOM) dla wydajności Proteus i dane dotyczące ładunku. Skrzydło Proteusa zostało zaadaptowane do użycia w samolocie nosicielskim Model 318 White Knight , który jest systemem startowym dla statku kosmicznego Rutana Tier One i DARPA X-37 .

Testy w locie Proteusa rozpoczęły się od pierwszego lotu 26 lipca 1998 r. na lotnisku Mojave i trwały do ​​końca 1999 r. W czerwcu Proteus został po raz pierwszy rozmieszczony na arenie międzynarodowej, debiutując na Paris Air Show . Samolot leciał non-stop z Bangor w stanie Maine do Paryża . Podczas tygodniowego pokazu latał codziennie, demonstrując swoje możliwości jako platforma telekomunikacyjna.

Proteus jest obecnie posiadaczem szeregu rekordów świata FAI w zakresie wysokości (klasa: C1-e: samoloty lądowe 3000–6000 kg, grupa: 3, turboodrzutowe), ustanowionych we współpracy z NASA Dryden. Najwyższa osiągnięta wysokość wynosiła 63 245 stóp (19 277 m) w październiku 2000 roku.

Proteus znalazł się na liście „100 Best of 1998 Design” magazynu Time , 21 grudnia 1998 r.

Historia operacyjna

Ze względu na wielozadaniowy charakter samolotu brał udział w wielu znaczących projektach badawczych i misjach. Scaled Composites, spółka zależna należąca w całości do Northrop Grumman, aktywnie sprzedaje samolot jako platformę badawczą i opublikowała przewodnik użytkownika dotyczący planowania proponowanych misji.

Angel Technologies HALO

Proteus był pierwotnie pomyślany jako platforma telekomunikacyjna działająca na dużych wysokościach (HALO). Proteus miał być pierwszym z serii samolotów zbudowanych przez Scaled Technology Works z Montrose w Kolorado (proponowany spin-off Scaled Composites, który został później anulowany). Samolot miał nosić czternastostopową (4,3 m) antenę, która została przetestowana w locie jesienią 1999 roku i latem 2000 roku, łącznie z przekaźnikiem wideokonferencji podczas orbitowania samolotu nad Los Angeles . Projekt nie posunął się jednak do przodu, a kolejne serie samolotów nie zostały zbudowane.

Aparat ARTIS

Mała kamera Airborne Real-Time Imaging System (ARTIS), opracowana przez HyperSpectral Sciences, Inc., w ramach projektu ERAST NASA, została zademonstrowana latem 1999 roku, kiedy wykonała zdjęcia widzialne i w bliskiej podczerwieni z Proteusa, który przelatywał wysoko nad ziemią. doświadczalna Związek Samolot jest AirVenture 99 lotnicza w Oshkosh, Wisconsin . Zdjęcia były wyświetlane na monitorze komputera na wystawie zaledwie chwilę po ich wykonaniu.

Walidacja NAST

Pierwsza misja naukowa Proteusa polegała na przeniesieniu instrumentu National Polar-Orbiting Operational Environmental Satellite System – Airborne Soner Testbed – Interferometer (NAST-I) w marcu 2000 r. w okresie intensywnej eksploatacji chmur przez Departament Energii Cloud and Radiation Testbed (CART). teren. Loty z Stilwell w stanie Oklahoma obejmowały 30 godzin lotu w ciągu półtora tygodnia, charakteryzując właściwości chmur i weryfikując instrument.

Następnie, we wrześniu i październiku 2000 r., w okresie intensywnej eksploatacji pary wodnej, Proteus i NAST wykonały loty walidacyjne, badając górną troposferyczną parę wodną i wykonując podloty satelity Terra .

Projekt ARM-FIRE AFWEX

W listopadzie i grudniu 2000 roku Proteus poleciał w ramach programu DOE's Atmospheric Radiation Measurement (ARM) i ich eksperymentów z parą wodną. Loty były zasadniczo takie same, jak w przypadku lotów walidacyjnych NAST Water-Vapor Intensive Operating Period.

NASA TRACE-P

W ramach misji TRACE-P (Transport and Chemical Evolution over the Pacific), Proteus po raz kolejny przeniósł kapsułę NAST w marcu 2001 roku. Samolot zarejestrował 126 godzin lotu i był w różnym stopniu bazowany na Alasce, na Hawajach i w Japonii, zbierając dane we współpracy z pakietami czujników naziemnych, balonowych i satelitarnych nad biegunem północnym w marcu 2001 r.

NASA MAŁŻE

Proteus brał udział w programie NASA Chesapeake Lighthouse & Aircraft Measurements for Satellites (CLAMS) w lipcu i sierpniu 2001 roku, wylatując z NASA Wallops Flight Facility . W projekcie wykorzystano szereg różnych samolotów do opracowania metod pomiaru charakterystyk oceanów i szacunków aerozoli.

Powietrzny cel laserowy

W lutym 2002 r. Proteus niósł kapsułę o długości 9,1 m, która służyła jako cel rozwoju systemu laserowego Boeing YAL-1 Airborne Laser. Kapsuła zawierała szereg ponad 2000 małych otworów zawierających czujniki optyczne do wykrywania systemu laserowego. Ze względu na ograniczenia harmonogramu z innymi klientami Proteus, Airborne Laser nigdy nie przeprowadził rzeczywistego testu w locie z systemem docelowym Proteus. System celu został zaprojektowany i zintegrowany z samolotem NKC-135 Big Crow i używany do większości testów laserów powietrznych.

System ERAST DSA

W marcu 2002 r. NASA Dryden, we współpracy z Centrum Analiz Technicznych i Zastosowań Uniwersytetu Stanowego Nowego Meksyku (TAAC), FAA i kilkoma innymi podmiotami, przeprowadziła demonstracje w locie aktywnego systemu wykrywania, obserwowania i unikania (DSA) dla potencjalnych zastosowań do bezzałogowych statków powietrznych (UAV) z Las Cruces w Nowym Meksyku . Była to część projektu NASA ERAST . Proteus był pilotowany jako zastępczy UAV sterowany zdalnie z ziemi, chociaż piloci bezpieczeństwa byli na pokładzie, aby zająć się startem i lądowaniem oraz wszelkimi potencjalnymi sytuacjami awaryjnymi. Trzy inne samoloty, od samolotów lotnictwa ogólnego po NASA F/A-18 , służyły jako „współpracujące” samoloty docelowe z działającym transponderem. W każdym z 18 różnych scenariuszy system Goodrich Skywatch HP Traffic Advisory System (TAS) na Proteusie wykrył zbliżający się ruch lotniczy na potencjalnych kursach kolizyjnych, w tym kilka scenariuszy z dwoma samolotami zbliżającymi się z różnych kierunków. Następnie pilot zdalnego sterowania polecił Proteusowi skręcanie, wspinanie się lub schodzenie w zależności od potrzeb, aby uniknąć potencjalnego zagrożenia.

W kwietniu 2003 roku w ograniczonej przestrzeni powietrznej w pobliżu Mojave w Kalifornii przeprowadzono drugą serię pokazów lotniczych skupiających się na samolotach „niewspółpracujących” (tych bez działających transponderów) , ponownie wykorzystując Proteus jako zastępczy UAV. Proteus został wyposażony w mały system radaru pierwotnego Amphitech OASys 35 GHz do wykrywania potencjalnych samolotów intruzów na symulowanych kursach kolizyjnych. Dane radarowe były przesyłane bezpośrednio do stacji naziemnej, a także przez system satelitarny Inmarsat zainstalowany na Proteusie. Mieszanka siedmiu samolotów intruzów, od szybowca po odrzutowiec o dużej prędkości, wykonała 20 scenariuszy w ciągu czterech dni, po jednym lub dwóch samolotach na raz. W każdym przypadku radar wychwycił intruza z odległości od 2,5 do 6,5 mil (10,5 km), w zależności od sygnatury radaru intruza. Zdalny pilot Proteusa na ziemi był w stanie nakazać Proteusowi podjęcie działań omijających w razie potrzeby.

IHOP 2002

Międzynarodowy Projekt H2O (IHOP 2002) był eksperymentem polowym, który odbył się na południowych Wielkich Równinach Stanów Zjednoczonych od 13 maja do 25 czerwca 2002 roku. Głównym celem IHOP 2002 była poprawa charakterystyki czterowymiarowej (4- D) dystrybucja pary wodnej i jej zastosowanie do lepszego zrozumienia i przewidywania konwekcji. W ramach tego projektu odbył się eksperyment NASA Holographic Airborne Rotating Lidar Instrument Experiment. Loty wykonywano w koordynacji z samolotami Lockheed P-3 i DC-8 .

NASA Crystal-FACE

W lipcu 2002 Proteus brał udział w Crystal-FACE, mierzącym tropikalne chmury cirrus, operując z Key West na Florydzie , lecąc tak daleko na południe, jak Belize . Na potrzeby tej fazy projektu samolot został skonfigurowany z 10-stopowymi (3,0 m) kanardami i 13+1 / 2 rozszerzenia -foot Wingtip.

Proteus w locie w 2002 roku w Departamencie Energii „s Atmospheric Radiation Measurement - bezzałogowym (ARM-UAV) Program

ARM-UAV

Proteus był używany w wielu wdrożeniach jako część projektu sponsorowanego przez program pomiarów promieniowania atmosferycznego DOE i Sandia National Laboratories do badania chmur cirrus w górnych warstwach atmosfery. Podczas tych lotów samolot został wyposażony w ponad 20 czujników zamontowanych na pięciu częściach samolotu. W listopadzie 2002 Proteus uczestniczył w kolejnej fazie projektu, lecąc z Ponca City. W październiku 2004 r. Proteus operował w Fairbanks na Alasce , aw lutym 2006 r. samolot został wdrożony do Darwin w Australii .

Trapez kosmiczny

W maju i czerwcu 2005 r. Transformational Space Corp., lub t/Space , przetestował w locie koncepcję wystrzeliwania rakiet z wykorzystaniem Proteus firmy Scaled Composites. Testowy lot w niewoli przeprowadzono 13 maja, a makieta rakiety została zrzucona trzy razy, 24 maja, 7 czerwca i 14 czerwca, nad Edwards AFB . Makieta była modelem w skali 23% proponowanej czteroosobowej kapsuły załogi (zwanej CXV) i jej dopalacza QuickReach II wyprodukowanego przez AirLaunch LLC . Te konkretne testy w locie miały zademonstrować koncepcję systemu zrzutu powietrza Trapeze/Lonyard (TLAD) firmy t/Space.

Rozwój modelu 395

Proteus leci nad górami Tehachapi z radarem MP-RTIP

Northrop Grumman używa Proteusa do badań nad nowymi technologiami UAV , ponieważ może być sterowany z kokpitu , naziemnej stacji kontroli lub działać półautonomicznie. Scaled, we współpracy z Northrop Grumman, oferuje w pełni bezzałogową wersję Proteusa, oznaczoną jako Model 395 , jako część konkursu dla USAF Hunter-Killer . Gdyby został wybrany, ten produkt zostałby oblatany w 2007 roku.

24 lutego 2005 r. Proteus stał się pierwszym bombowcem Scaleda, wypuszczając bezwładną 500-funtową broń nad Bazą Sił Powietrznych Nellis w stanie Nevada .

Radar Global Hawk

W dniu 27 kwietnia 2006 r. lot Proteus przetestował dużą kapsułę zaprojektowaną do przechowywania rozwojowej wersji programu Multi-Platform Radar Technology Insertion Program (MP-RTIP). Jest to radar z syntetyczną aperturą dalekiego zasięgu o wysokiej rozdzielczości powietrze-ziemia i powietrze-powietrze, który jest opracowywany do użytku w RQ-4 Global Hawk . Ta kapsuła jest, pod względem długości i powierzchni czołowej, jednym z największych ładunków przewożonych do tej pory przez Proteusa. Rzeczywiste testy w locie systemu MP-RTIP rozpoczęły się pod koniec września 2006 roku, a początkowy lot osiągnął 100 węzłów (120 mph; 190 km/h) i 22 000 stóp (6700 m) wysokości.

Rekordy świata

Proteus ustanowił kilka światowych rekordów wysokości w klasie FAI C-1e (samoloty: masa startowa od 3000 do 6000 kg (6600 do 13200 funtów)), grupa 2, turboodrzutowy, w tym:

  • Wysokość: pilotowany przez Mike'a Melvill i Roberta Waldmillera, 19 277 m (63 245 stóp), 25 października 2000 r.
  • Wysokość w locie poziomym: pilotowany przez Mike'a Melvill i Roberta Waldmillera, 19 015 m (62 385 ft), 25 października 2000 r.
  • Wysokość z ładunkiem 1000 kg (2200 funtów): pilotowany przez Mike'a Melvill i Roberta Waldmillera, 17 067 m (55 994 stóp), 27 października 2000 r.

Specyfikacje (Proteus)

Ortograficznie rzutowany schemat Scaled Composites Proteus

Dane z wszystkich samolotów na świecie z lat 2003-2004

Ogólna charakterystyka

  • Załoga: Dwóch (pilot i drugi pilot)
  • Długość: 56 stóp 4 cale (17,17 m)
  • Rozpiętość skrzydeł: 77 stóp 7 cali (23,65 m)
  • Wysokość: 17 stóp 8 cali (5,38 m)
  • Powierzchnia skrzydła: 300,5 stóp kwadratowych (27,92 m 2 )
  • Masa własna: 5860 funtów (2658 kg)
  • Maksymalna masa startowa: 12 500 funtów (5 670 kg)
  • Zespół napędowy: 2 x Williams FJ44 -2 turbowentylatorowe , 2293 lbf (10,20 kN) ciągu każdy

Występ

  • Prędkość maksymalna: 313 mph (504 km/h, 272 węzły)
  • Prędkość przelotowa : 219 mph (352 km/h, 190 kn) na 20000 stóp
  • Wytrzymałość: 14 godzin na 1150 milach (1850 km) od bazy
  • Pułap serwisowy: 61 000 stóp (19 000 m) wysokość w połowie misji
  • Prędkość wznoszenia: 3400 stóp/min (17 m/s)

Zobacz też

Powiązany rozwój

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

  • Jackson, Mark. Samolot na całym świecie Jane 2003-2004 . Coulsdon, Wielka Brytania: Grupa Informacyjna Jane, 2003. ISBN  0-7106-2537-5 .

Linki zewnętrzne