DARPA चे X-65 उड्डाणाच्या जवळ, एअर-जेट नियंत्रण विमान आकार घेत आहे

X-65 ने एक दृश्यमान बांधकाम टप्पा गाठला आहे

DARPA चे प्रायोगिक X-65 विमान विकासाच्या नव्या टप्प्यात गेले आहे, आणि पुढील वर्षासाठी लक्ष्यित पहिल्या उड्डाणाकडे कार्यक्रम पुढे सरकत असताना Aurora Flight Sciences आता ड्रोनचे पंख एकत्रित करत आहे. हे विमान त्याच्या आकारामुळे किंवा mission payload मुळे नाही, तर ते कसे उडणार आहे यामुळे असामान्य आहे: पारंपरिक हालचाल करणाऱ्या control surfaces वर मुख्यतः अवलंबून न राहता, ते हवेच्या झोतांचा वापर करून maneuver करण्यासाठी डिझाइन केले आहे.

active flow control म्हणून ओळखली जाणारी ही संकल्पना DARPA च्या Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors कार्यक्रमाच्या, म्हणजेच CRANE, केंद्रस्थानी आहे. विमानावरून जाणाऱ्या हवेच्या प्रवाहाला अशा प्रकारे वळवणे किंवा नियंत्रित करणे हा विचार आहे की ज्यामुळे ailerons, elevators आणि rudders सारख्या पारंपरिक यंत्रणांची जागा घेता येईल किंवा त्यांची गरज कमी करता येईल. जर ते उपयुक्त प्रमाणात आणि विश्वासार्हतेने चालले, तर त्याचा फायदा एका demonstrator पुरता मर्यादित राहणार नाही. भविष्यातील लष्करी विमानांची रचना, त्यांची signature reduction हाताळण्याची पद्धत, आणि अभियंते aerodynamic performance आणि mechanical complexity यांचा समतोल कसा साधतात यावर त्याचा प्रभाव पडू शकतो.

Boeing ची उपकंपनी असलेल्या Aurora Flight Sciences ने सांगितले की नव्याने आलेली त्रिकोणी पंखे त्यांच्या West Virginia सुविधेत तयार करण्यात आली असून आता Virginia मध्ये त्यांचे एकत्रीकरण केले जात आहे. कंपनीनुसार, पंखांची रचना विविध sweeps मध्ये active flow control चाचणीला आधार देण्यासाठी तयार करण्यात आली आहे, त्यामुळे हे नवीन hardware delivery केवळ बाह्य टप्पा नाही. हे सूचित करते की कार्यक्रम concept validation आणि subscale कामातून पूर्ण airframe assembly कडे जात आहे.

एअर-जेट नियंत्रण महत्त्वाचे का आहे

विमानांनी शंभर वर्षांहून अधिक काळ हालचाल करणाऱ्या पृष्ठभागांचा वापर केला आहे, कारण ते काम करतात. पण त्या पृष्ठभागांमुळे तडजोडीही असतात. Hinges, gaps, actuators आणि बाहेर आलेल्या कडा वजन वाढवू शकतात, देखभाल गरजा वाढवू शकतात, आणि काही डिझाइन्समध्ये radar visibility कमी करण्याच्या प्रयत्नांना गुंतागुंतीचे बनवू शकतात. मोठ्या mechanical deflections ऐवजी काळजीपूर्वक व्यवस्थापित हवेच्या प्रवाहातून control authority निर्माण करू शकणारे विमान वेगळ्या डिझाइन निवडी खुले करू शकते.

CRANE मागील रणनीतिक रस याचमुळे आहे. active flow control सिद्धांतात दीर्घकाळ आकर्षक राहिले आहे, पण प्रत्यक्ष विमानावर ते लागू करणे कठीण ठरले आहे. प्रयोगशाळा चाचण्या, wind-tunnel अभ्यास आणि स्थानिक प्रात्यक्षिकांनी आश्वासक परिणाम दाखवले आहेत, पण पूर्ण-आकाराच्या उडणाऱ्या वाहनावर ही संकल्पना स्थिर, पुनरावृत्तीयोग्य maneuvering समर्थ करू शकते हे सिद्ध करणे अधिक कठीण आहे. X-65 हीच मर्यादा तपासण्यासाठी आहे.

विमानाचा आकार या प्रयत्नाचा प्रायोगिक स्वभाव दाखवतो. X-65 co-planar joined-wing planform वापरते, ज्यात दोन्ही बाजूंना दोन पंखांचे संच टोकांवर एकत्र येऊन त्रिकोणी रूप तयार करतात. लहान tip extensions मुळे wingspan सुमारे 30 feet पर्यंत पोहोचतो. डिझाइनमध्ये twin vertical tails, पुढील fuselage खाली chin air intake आणि एक single exhaust यांचाही समावेश आहे. हे घटक मिळून विमानाला एक वेगळे, अपरंपरागत profile देतात, जे उत्पादन-रेषेच्या परिचयापेक्षा aerodynamic experimentation साठी अधिक योग्य आहे.

विलंब आणि खर्चवाढीसह दीर्घकालीन कार्यक्रम

CRANE ची सुरुवात 2020 मध्ये झाली, आणि नंतर Aurora ला तिच्या डिझाइनच्या विकासाचे काम एकटीने पुढे नेण्यासाठी निवडण्यात आले. कंपनी 2024 मध्ये कार्यक्रमाच्या पुढील टप्प्यात गेली. नवीन wing integration माइलस्टोन प्रगती दर्शवतो, पण तो अनेक वर्षांच्या विलंबानंतर आणि वाढत्या खर्चानंतर आला आहे, जे advanced aerospace demonstrators बहुतेकदा त्यांच्या मूळ वेळापत्रकाचे पालन करत नाहीत याची आठवण करून देते.

या अडचणी कार्यक्रमाला अप्रासंगिक बनवत नाहीत. अनेक प्रकरणांमध्ये त्या त्याच उद्दिष्टाचा भाग असतात. DARPA कार्यक्रम अधिक-जोखमीच्या तांत्रिक पैजा घेण्यासाठी तयार केले जातात, ज्या पारंपरिक procurement मार्ग सहसा स्वीकारत नाहीत. काही पूर्णपणे अपयशी ठरतात. काही संकल्पना सिद्ध करतात, पण कधीही सेवेत येत नाहीत. यशाचे मोजमाप नेहमी एखादे विशिष्ट विमान कार्यरत झाले का यावर नसते. अनेकदा अंतर्निहित तंत्रज्ञान भविष्यातील विमान निर्माते काय शक्य मानतात, ते बदलते का, हेच महत्त्वाचे असते.

Aurora ने याआधीच्या टप्प्यांमध्ये subscale मॉडेल्सचे wind-tunnel परीक्षण आणि digital modeling काम पूर्ण केले आहे. कंपनीने late 2025 मध्ये central fuselage प्रगतीचीही घोषणा केली होती. आता पंख एकत्रीकरणासाठी येत असल्याने, full-scale demonstrator abstract rendering मधून hardware reality कडे जात असल्याचे दिसते.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण active flow control ला संकल्पनात्मक पातळीवर समजावणे सोपे आणि प्रत्यक्ष उड्डाणात सिद्ध करणे कठीण आहे. वास्तविक test vehicle अशा व्यावहारिक प्रश्नांची उत्तरे देऊ शकतो, जी simulations आणि लहान प्रयोग पूर्णपणे सोडवत नाहीत: नियंत्रण पद्धत किती responsive आहे, बदलत्या उड्डाण परिस्थितींमध्ये ती कशी वागते, किती redundancy आवश्यक आहे, आणि प्रणाली विमानाच्या इतर भागांत अस्वीकार्य गुंतागुंत न वाढवता सातत्यपूर्ण performance देऊ शकते का.

त्याचे परिणाम एका ड्रोनपुरते मर्यादित नाहीत

X-65 ने आपली उद्दिष्टे साध्य केली, तर त्याचा परिणाम लष्करी आणि नागरी aviation दोन्हीत पोहोचू शकतो. संरक्षण क्षेत्रात, डिझाइनरांना low observability किंवा विशेष mission performance साठी अनुकूल केलेल्या airframes वर काम करण्याची अधिक मोकळीक मिळू शकते, बाह्य हालचाल करणाऱ्या पृष्ठभागांच्या त्याच संचावर अवलंबून राहावे न लागता. नागरी क्षेत्रात, aerodynamic control सोपे करणारी किंवा mechanical burden कमी करणारी कोणतीही तंत्रज्ञान पुढे efficiency-driven डिझाइन्समध्ये स्थान मिळवू शकते, तरी तो मार्ग कदाचित खूपच लांब आणि अधिक नियमनबद्ध असेल.

सध्या, त्याचे महत्त्व जवळच्या कालावधीत आणि मर्यादित आहे: वर्षानुवर्षे विकासात असलेले एक प्रायोगिक विमान अखेर त्याच्या मध्यवर्ती दाव्याची चाचणी करण्यासाठी आवश्यक hardware घेत आहे. विलंब आणि खर्चवाढीनंतर, हीच एक लक्षवेधी बदल आहे. पुढचा महत्त्वाचा टप्पा first flight असेल. तेव्हा कार्यक्रम हे उत्तर देऊ लागेल की हवेचे झोत पारंपरिक विमानांनी ऐतिहासिकदृष्ट्या flaps, rudders आणि इतर हालचाल करणाऱ्या पृष्ठभागांकडे सोपवलेले काम पुरेसे करू शकतात का.

तोपर्यंत, X-65 हे स्पष्ट आश्वासन आणि अद्याप सिद्ध न झालेल्या operational value सह एक high-concept demonstrator राहील. पण त्याच्या पंखांचे आगमन aspiration पासून system integration कडे झालेल्या संक्रमणाचे द्योतक आहे, आणि महत्त्वाकांक्षी aerospace research ज्या भौतिकशास्त्रात बदल घडवू इच्छिते, त्याच्याप्रती जबाबदार होण्याची तीच वेळ असते.

• Aurora Flight Sciences ने DARPA च्या X-65 प्रायोगिक ड्रोनवर पंखांचे एकत्रीकरण सुरू केले आहे.
• X-65 ला पारंपरिक control surfaces वर फक्त अवलंबून न राहता active flow control द्वारे हवेच्या झोतांचा वापर करून maneuver करण्यासाठी डिझाइन केले आहे.
• हे विमान DARPA च्या CRANE कार्यक्रमाअंतर्गत विकसित केले जात आहे, जो 2020 मध्ये सुरू झाला आणि 2024 मध्ये पुढील टप्प्यात गेला.
• कार्यक्रमातील विलंब आणि खर्चवाढीनंतर, पहिल्या उड्डाणाचे लक्ष्य सध्या 2027 आहे.

हा लेख twz.com च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.