DARPA-வின் X-65 பறப்பை நெருங்குகிறது; காற்று-ஜெட் கட்டுப்பாட்டு விமானம் உருவாகிறது

X-65 ஒரு தெளிவான கட்டுமான மைல்கல்லை எட்டியுள்ளது

DARPA-வின் சோதனை X-65 விமானம் வளர்ச்சியின் புதிய கட்டத்திற்குள் நுழைந்துள்ளது; அடுத்த ஆண்டில் திட்டமிடப்பட்ட முதல் பறப்பை நோக்கி திட்டம் முன்னேறிக்கொண்டிருக்கும் நிலையில், Aurora Flight Sciences இப்போது ட்ரோனின் சிறகுகளை ஒருங்கிணைத்து வருகிறது. இந்த விமானம் அதன் அளவோ அல்லது பணி சுமையோ காரணமாக அல்ல, அது பறக்க வடிவமைக்கப்பட்ட விதம் காரணமாகவே தனித்துவமானது: பாரம்பரிய நகரும் கட்டுப்பாட்டு மேற்பரப்புகளை முதன்மையாக சாராமல், காற்றின் திடீர் ஊதல்களை பயன்படுத்தி இயக்கம் செய்யும் வகையில் இது வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

active flow control என அழைக்கப்படும் இந்த கருத்து, DARPA-வின் Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors திட்டமான CRANE-இன் மையத்தில் உள்ளது. விமானத்தின் மீது செல்லும் காற்றோட்டத்தை மறுசீரமைத்தல் அல்லது மாற்றுதல் மூலம் ailerons, elevators, rudders போன்ற பாரம்பரிய இயந்திரங்களுக்குப் பதிலாக செயல்படவோ அவற்றின் தேவையை குறைக்கவோ முடியும் என்பதே யோசனை. இது பயன்படத்தக்க அளவிலும் நம்பகத்தன்மையுடனும் செயல்பட்டால், அதன் பலன் ஒரு demonstrator-இல் மட்டும் முடங்காது. எதிர்கால இராணுவ விமானங்கள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன, signature reduction-ஐ எவ்வாறு நிர்வகிக்கின்றன, மற்றும் பொறியாளர்கள் aerodynamic செயல்திறன் மற்றும் mechanical complexity ஆகியவற்றை எவ்வாறு சமநிலைப்படுத்துகின்றனர் என்பதையும் அது பாதிக்கக்கூடும்.

Boeing-இன் துணை நிறுவனமான Aurora Flight Sciences, சமீபத்தில் வந்த முக்கோண வடிவ சிறகுகள் தனது West Virginia நிலையத்தில் உருவாக்கப்பட்டதாகவும், இப்போது Virginia-வில் அவை ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுவருவதாகவும் கூறியது. நிறுவனத்தின் கூற்றுப்படி, சிறகுகளின் அமைப்பு பல்வேறு sweeps-களில் active flow control சோதனையை ஆதரிக்க உருவாக்கப்பட்டுள்ளது; எனவே சமீபத்திய hardware delivery என்பது வெறும் தோற்ற சார்ந்த மைல்கல் அல்ல. இது திட்டம் கருத்து சரிபார்ப்பு மற்றும் சிறிய அளவிலான பணிகளிலிருந்து முழு விமான அமைப்பு ஒன்றிணைப்புக்குத் திசைமாறுகிறதை காட்டுகிறது.

காற்று-ஜெட் கட்டுப்பாடு ஏன் முக்கியம்

விமானங்கள் ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக நகரும் மேற்பரப்புகளைப் பயன்படுத்தி வருகின்றன, ஏனெனில் அவை செயல்படுகின்றன. ஆனால் அந்த மேற்பரப்புகளுக்குள் சமநிலையற்ற பலன்கள் உள்ளன. Hinges, gaps, actuators மற்றும் வெளியே突出மான விளிம்புகள் எடை அதிகரிக்கவும், பராமரிப்பு தேவைகளை உயர்த்தவும், சில வடிவமைப்புகளில் radar visibility-ஐ குறைக்கும் முயற்சிகளை சிக்கலாக்கவும் முடியும். பெரிய mechanical deflections-ஐ விட கவனமாக நிர்வகிக்கப்படும் காற்றோட்டத்தின் மூலம் control authority உருவாக்கக்கூடிய ஒரு விமானம் வேறுபட்ட வடிவமைப்பு தேர்வுகளை திறக்கலாம்.

அதுவே CRANE-இன் பின்னுள்ள மூலோபாய ஆர்வம். active flow control நீண்ட காலமாக கோட்பாட்டில் ஈர்க்கக்கூடியதாக இருந்தாலும், அதை உண்மையான விமானத்தில் செயல்படுத்துவது கடினமாக இருந்துள்ளது. ஆய்வக சோதனைகள், wind-tunnel ஆய்வுகள் மற்றும் உள்ளூர் அளவிலான demonstrations நம்பிக்கை அளித்துள்ளன; ஆனால் முழு அளவிலான பறக்கும் வாகனத்தில் நிலையான, மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய maneuvering-ஐ இந்த கருத்து ஆதரிக்க முடியும் என்பதை நிரூபிப்பது மிகவும் கடினமான படி. X-65 அந்த எல்லையையே சோதிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

விமானத்தின் வடிவம் இந்த முயற்சியின் சோதனைத் தன்மையை பிரதிபலிக்கிறது. X-65 co-planar joined-wing planform-ஐ பயன்படுத்துகிறது; ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் இரண்டு சிறகு தொகுதிகள் முனைகளில் ஒன்றாக இணைந்து முக்கோண வடிவத்தை உருவாக்குகின்றன. சிறிய tip extensions மூலம் wingspan சுமார் 30 feet வரை நீள்கிறது. இந்த வடிவமைப்பில் twin vertical tails, முன்னணி fuselage-ன் கீழ் chin air intake மற்றும் ஒரு single exhaust ஆகியனவும் உள்ளன. இவை அனைத்தும் சேர்ந்து, production-line பரிச்சயத்தைக் காட்டிலும் aerodynamic experimentation-க்கு ஏற்ற, தனித்துவமான வழக்கத்திற்கு மாறான profile-ஐ விமானத்திற்கு அளிக்கின்றன.

தாமதமும் செலவுக்கூட்டமும் கொண்ட நீண்டகால திட்டம்

CRANE 2020-இல் தொடங்கியது, பின்னர் அதன் வடிவமைப்பு வளர்ச்சியை தனியாகத் தொடர்ந்து நடத்த Aurora தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. நிறுவனம் 2024-இல் திட்டத்தின் சமீபத்திய கட்டத்துக்குள் சென்றது. புதிய wing integration மைல்கல் முன்னேற்றத்தை காட்டுகிறது; ஆனால் இது பல ஆண்டுகளான தாமதங்களுக்கும் அதிகரித்த செலவுகளுக்கும் பிறகு வருகிறது, மேம்பட்ட aerospace demonstrators பெரும்பாலும் தங்கள் ஆரம்ப அட்டவணையைப் பின்பற்றுவதில்லை என்பதற்கான நினைவூட்டலாக.

அந்த சிக்கல்கள் திட்டத்தை முக்கியமற்றதாக மாற்றுவதில்லை. பல சந்தர்ப்பங்களில் அவையே திட்டத்தின் நோக்கத்தின் ஒரு பகுதியாகும். DARPA திட்டங்கள் வழக்கமான procurement பாதைகள் பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளாத அதிக-ஆபத்து தொழில்நுட்ப முயற்சிகளைத் தொடர்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சில முற்றிலும் தோல்வியடையும். சில கருத்தை நிரூபித்தாலும் ஒருபோதும் சேவையில் சேராது. வெற்றியின் அளவுகோல் எப்போதும் ஒரு குறிப்பிட்ட விமானம் செயல்பாட்டுக்கு வந்ததா இல்லையா என்பதல்ல. பெரும்பாலும், அடிப்படை தொழில்நுட்பம் எதிர்கால விமான உருவாக்குநர்கள் சாத்தியமென கருதும் எல்லைகளை மாற்றுகிறதா என்பதே.

Aurora ஏற்கனவே திட்டத்தின் முன்கட்டங்களில் subscale மாதிரிகளின் wind-tunnel சோதனைகளையும் digital modeling பணிகளையும் முடித்துள்ளது. நிறுவனம் late 2025-இல் central fuselage முன்னேற்றத்தையும் அறிவித்தது. இப்போது சிறகுகள் ஒருங்கிணைப்புக்காக வந்து சேருவதால், full-scale demonstrator கோட்பாட்டு rendering-இலிருந்து hardware reality-க்குத் தாவிக்கொண்டிருப்பது போல தெரிகிறது.

இதற்கு முக்கியத்துவம் உள்ளது, ஏனெனில் active flow control-ஐ கருத்தியல் நிலையில் விவாதிப்பது எளிது; அதை வானில் நிரூபிப்பது கடினம். ஒரு உண்மையான test vehicle, simulations மற்றும் சிறிய பரிசோதனைகள் முழுமையாக தீர்க்க முடியாத நடைமுறை கேள்விகளுக்கு பதில் அளிக்க முடியும்: கட்டுப்பாட்டு முறை எவ்வளவு responsive, மாறும் பறப்பு நிலைகளில் அது எப்படி செயல்படுகிறது, எவ்வளவு redundancy தேவை, மற்றும் விமானத்தின் பிற பகுதிகளில் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத சிக்கல்களைச் சேர்க்காமல் இந்த அமைப்பு தொடர்ச்சியான செயல்திறனை வழங்க முடியுமா என்பன.

இதன் விளைவுகள் ஒரு ட்ரோனைத் தாண்டியும் செல்லலாம்

X-65 தனது இலக்குகளை அடைந்தால், அதன் தாக்கம் இராணுவ மற்றும் பொதுவான aviation இரண்டிலும் பரவலாம். பாதுகாப்பு துறையில், வடிவமைப்பாளர்கள் low observability அல்லது சிறப்பு mission performance-க்கு உகந்த airframes-ஐ, வெளிப்புற நகரும் மேற்பரப்புகளின் அதே தொகுப்பை சாராமல் வடிவமைப்பதில் அதிக சுதந்திரம் பெறலாம். சிவில் துறையில், aerodynamic control-ஐ எளிமைப்படுத்தவோ mechanical burden-ஐ குறைக்கவோ உதவும் எந்தத் தொழில்நுட்பமும், இறுதியில் எதிர்கால efficiency-driven வடிவமைப்புகளில் இடம் பெறலாம்; ஆனால் அந்த பாதை மிக நீளமானதும் அதிக ஒழுங்குமுறையுடனும் இருக்கும்.

இப்போதைக்கு, இதன் முக்கியத்துவம் உடனடியானதும் வரம்புடையதுமானது: வளர்ச்சியில் பல ஆண்டுகளை கழித்த ஒரு சோதனை விமானம், இப்போது இறுதியாக அதன் மையக் கோரிக்கையை சோதிக்க தேவையான hardware-ஐப் பெறுகிறது. தாமதங்களுக்கும் செலவுக்கூட்டத்திற்கும் பிறகு, அதுவே ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம். அடுத்த முக்கிய எல்லை first flight ஆகும். அப்போதுதான் பாரம்பரிய விமானங்கள் வரலாற்றாக flaps, rudders மற்றும் பிற நகரும் மேற்பரப்புகளிடம் விட்டிருந்த பணியின் போதுமான பகுதியை காற்றின் திடீர் ஊதல்கள் செய்ய முடியுமா என்பதை திட்டம் பதிலளிக்கத் தொடங்கும்.

அந்த சோதனை நடைபெறும் வரை, X-65 தெளிவான சாத்தியக்கூறுகளும் இன்னும் நிரூபிக்கப்படாத செயல்பாட்டு மதிப்பும் கொண்ட உயர்நிலை demonstrator ஆகவே இருக்கும். ஆனால் அதன் சிறகுகள் வந்து சேர்ந்திருப்பது ஆசையிலிருந்து system integration-க்கான மாற்றத்தை குறிக்கிறது, மேலும் அதுவே ஆசைமிகு aerospace research அது மாற்ற முயலும் இயற்பியலுக்குப் பொறுப்புக் கொள்ளத் தொடங்கும் தருணம்.

• Aurora Flight Sciences, DARPA-வின் X-65 சோதனை ட்ரோனில் சிறகுகளை ஒருங்கிணைக்கத் தொடங்கியுள்ளது.
• X-65, பாரம்பரிய control surfaces-ஐ மட்டுமே சாராமல், active flow control மூலம் காற்றின் திடீர் ஊதல்களைப் பயன்படுத்தி இயக்கப்படும்படி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
• இந்த விமானம் DARPA-வின் CRANE திட்டத்தின் கீழ் உருவாக்கப்படுகிறது; இது 2020-இல் தொடங்கியது மற்றும் 2024-இல் பின்னர் கட்டத்துக்குள் சென்றது.
• திட்ட தாமதங்களும் செலவுக்கூட்டமும் பிறகு, முதல் பறப்பு தற்போது 2027-க்கு இலக்கிடப்பட்டுள்ளது.

இந்த கட்டுரை twz.com-இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.