Experimentálne drony Hermeus sú na ceste k hyperzvuku
Hypersonike v americkom letectve a raketovom priemysle sa venujú nielen lídri, ale aj mladé spoločnosti vytvorené špeciálne pre takéto projekty. Jednou z nich je Hermeus Corporation, založená koncom minulého desaťročia. V súčasnosti pracuje na rade experimentálnych lietadiel Quarterhorse. S ich pomocou sa plánuje získavanie skúseností a vytváranie technológií pre vývoj plnohodnotných hypersonických lietadiel.
Koncepty a experimenty
Hermeus Corp. (Atlanta, Georgia) bola založená v roku 2018 bývalými zamestnancami niekoľkých veľkých organizácií na výrobu lietadiel a mladými odborníkmi. Za jeho hlavnú úlohu bolo deklarované vytvorenie viacúčelových leteckých platforiem s hypersonickými letovými rýchlosťami, vhodných pre použitie vo vojenskej aj civilnej sfére. Už v raných fázach svojej činnosti spoločnosť predstavila niekoľko konceptov takýchto zariadení. S pochopením úrovne svojich možností a kompetencií sa však spoločnosť rozhodla nezačať s vývojom plnohodnotného projektu hypersonického lietadla. Najprv sa rozhodli vykonať potrebný výskum, potom na základe svojich výsledkov vytvoriť experimentálnu techniku a až potom prejsť k hlavnej úlohe.
Smerovanie lietadiel sa začalo výskumom na stojanoch a v aerodynamických tuneloch. Potom plánovali postupne vyvinúť niekoľko experimentálnych bezpilotných prostriedkov na pozemné a letové testy. Tieto konštrukcie sa súhrnne nazývali Quarterhorse, čo odrážalo potrebu dosiahnuť maximálnu rýchlosť letu bez požiadaviek na vysoký dolet. Druhou oblasťou práce bolo vytvorenie motora pre lietanie Quarterhorse-ov. Na základe výsledkov výskumu sa rozhodli použiť systém zmiešaného cyklu kombinujúci prúdové a náporové motory. Táto architektúra bola zaznamenaná v názve projektu – Chimera . V nových projektoch sa plánovalo využiť všetky moderné konštrukčné a technologické postupy, ktoré by mohli urýchliť vývoj a prototypovanie. Návrh a výpočet konštrukcií boli realizované elektronicky; aditívne technológie sa používali pri výrobe experimentálnych produktov, predovšetkým 3D tlač z kovov atď.
Experimentálna séria
Predbežné štúdie boli dokončené v rokoch 2021-22, čo spoločnosti Hermeus umožnilo napredovať vo vývoji a konštrukcii produktu Quarterhorse Mk 0. Tento dron bol určený len na pozemné testovanie . Hotový UAV Mk 0 bol predstavený v októbri 2023.
Po testovaní v továrni bolo v januári 2024 zariadenie prepravené do Arnold Engineering Development Complex (AEDC) letectva. Na jeho letisku bol vykonaný komplex pozemných skúšok s manévrovaním po vzletovej a pristávacej dráhe, jazdami pri rôznych rýchlostiach a pod. Účelom takýchto skúšok bolo preveriť riadiace systémy, časti prvkov draku lietadla, podvozku atď. v šetrných podmienkach. a bez stresu z plného letu. V rovnakom čase prebiehal vývoj prvého letuschopného UAV s názvom Quarterhorse Mk 1. Dizajnom je podobný predchádzajúcemu modelu, líši sa však kompletnejšou výbavou zodpovedajúcou pripravovaným testom. Jeho montáž bola dokončená koncom marca a Racehorse Mk 1 sa teraz pripravuje na predbežné testy na zemi, po ktorých sa začnú testovacie lety. Je zvláštne, že tento UAV je napriek svojmu charakteristickému exteriéru podzvukový. Jeho úlohou je demonštrovať činnosť palubných systémov, nie však dosahovať vysoké letové rýchlosti. Zníženie rozsahu prevádzkových rýchlostí zároveň umožnilo zjednodušiť konštrukciu a urýchliť testovanie pred ďalšou etapou.
Skúsenosti z projektov Quarterhorse Mk 0 a Mk 1 budú využité v záverečnej fáze vývoja ďalšieho lietajúceho laboratória s indexom Mk 2. Pôjde o plnohodnotné nadzvukové UAV s maximálnou rýchlosťou okolo 4M. Očakáva sa, že Quarterhorse Mk 2 bude postavený pred koncom budúceho roka 2025, pričom letové testovanie začne krátko potom. Načasovanie dosiahnutia nadzvukových režimov a dosiahnutia maximálnych rýchlostí však zatiaľ nemožno oznámiť.
Súbežne s prácami na lietadle prebiehal vývoj motora Chimera. Jeho prvá verzia bola postavená na základe sériového prúdového motora General Electric J85. Pôvodný produkt bol doplnený o priamoprúdový okruh vlastnej konštrukcie. Na jeseň 2022 bol takýto motor testovaný a potvrdil schopnosť prevádzky v dvoch režimoch. V súčasnosti prebieha vývoj väčšieho a výkonnejšieho motora Chimera II. Bol založený na motore Pratt & Whitney F100. Tento motor je určený pre budúce nadzvukové UAV Mk 2 a následné hypersonické lietadlá. Vývoj a testovanie takéhoto produktu musí byť ukončené pred dokončením výstavby bezpilotného lietajúceho laboratória, teda v priebehu roka 2025
Technické vlastnosti
Všetky tri Quarterhorsy majú podobnú architektúru a dizajn, líšia sa však zložením jednotiek a zariadení, veľkosťami a schopnosťami. Prvý experimentálny Mk 0 je v skutočnosti nekompletne zostavený letový UAV Mk 1. Ďalší Mk 2 je podobný zväčšenej a prepracovanej modifikácii svojho predchodcu, pričom si zachováva niektoré predchádzajúce vlastnosti a dostáva niektoré nové prvky. Plnohodnotný letový prototyp Quarterhorse Mk 1 je bezpilotné lietadlo veľkosti modernej stíhačky. Je postavený podľa bežného aerodynamického dizajnu so zahnutým krídlom a plnohodnotnou chvostovou jednotkou. Použitý je vretenovitý trup s vysokým pomerom strán s charakteristickou nosovou časťou. Jeho horná časť je vyrobená vo forme polovice kužeľa a pod ním je prívod vzduchu so skoseným vstupom. Zrejme takto napodobnili dizajn a aerodynamiku hypersonického lietadla. Na chvoste UAV je prúdový motor General Electric J85, ktorý sa tiež používa ako základ pre kombinovanú inštaláciu Chimera. Vzhľadom na charakter budúcich testov bolo rozhodnuté zaobísť sa bez plnohodnotného motora nového modelu, ktorý by jednoducho nedokázal ukázať svoj plný potenciál.
Quarter Horse Mk 1 je vybavený systémom diaľkového ovládania pre ovládanie z pozemnej riadiacej stanice. Cez obojsmerný kanál bude UAV prijímať príkazy a spätne vysielať telemetriu, video signály atď. Predpokladá sa, že opustenie lietadla s posádkou v prospech UAV umožní zhromaždiť všetky potrebné informácie bez rizika pre ľudí. Prototyp Quarterhorse Mk 0, určený na pozemné testovanie, bol nedokončený UAV Mk 1. Mal hlavný energetický balík draku lietadla, ale nedostal celú kožu a chvost. V tomto prípade boli použité štandardné palubné systémy, napajanie a riadiace zariadenia. Budúci prototyp Mk 2 sa bude výrazne líšiť od predchádzajúcich dvoch. Plánuje sa, že bude väčší a postavený podľa “bezchvostového” dizajnu s delta krídlom. Okrem toho dostane predný prívod vzduchu s kužeľovým centrálnym telom. Odhadované rozmery, hmotnosť a vlastnosti takéhoto produktu ešte neboli oznámené a hovoria len o plánovanej rýchlosti letu.
Hypersonické vyhliadky
V rámci série lietajúcich laboratórií Quarterhorse plánuje Hermeus Corp. dosahovať len vysoké nadzvukové rýchlosti letu. Testovanie takýchto zariadení zároveň pomôže zhromaždiť skúsenosti a nájsť technológie, na základe ktorých budú v budúcnosti vznikať plnohodnotné hypersonické lietadlá. Práce v plnom rozsahu v tomto smere začnú v druhej polovici dekády, po testovaní súčasnej série UAV.
K dnešnému dňu spoločnosť predstavila dva koncepty hypersonickej technológie. Prvý sa volal Darkhorse a je zrejmé, že bude priamym pokračovaním momentálne prebiehajúcej práce. Tento projekt navrhuje stavbu veľkého a ťažkého lietadla s voliteľnou posádkou s dvoma motormi Chimera II. Považuje sa za platformu na umiestnenie rôznych vojenských nákladov. Pre civilných zákazníkov bol navrhnutý koncept osobného lietadla Halcyon. Toto lietadlo bude podobné ako Darkhorse, ale bude mať iné krídlo a štvormotorový pohon. Podľa prepočtov bude let z Londýna do New Yorku bez ohľadu na počet pasažierov trvať len jeden a pol hodiny.
Veľké plány
Spoločnosť Hermeus Corp., napriek svojim krátkym skúsenostiam a obmedzeným možnostiam, robí všetko pre to, aby získala potrebné skúsenosti a následne vytvorila plnohodnotné hypersonické lietadlo. Spoločnosť zároveň využíva zaujímavý prístup – dôsledne vytvára zložitejšie prototypy, čím sa postupne približuje ku konečnému výsledku. K dnešnému dňu bol testovaný zjednodušený „pozemný“ prototyp a v blízkej budúcnosti vzlietne prvý lietajúci stroj. Ak sa nestretne s ťažkosťami a problémami, budúci rok začnú lety nadzvukového experimentálneho UAV. Zatiaľ nie je jasné, aký úspešný bude nakoniec séria projektov Quarterhorse. Developerská spoločnosť je však optimistická a dúfa, že vyrieši všetky úlohy a prispeje k vzniku ďalších projektov Darkhorse a Halcyon.
*Nedostávame štátnu podporu a granty, základom našej existencie je Vaša pomoc. FB obmedzuje publikovanie našich materiálov, NBÚ 4 mesiace blokoval našu stránku, Youtube nám vymazal náš kanál, pre viac príspevkov teda odporúčame nás sledovať aj na Telegrame. Podporte našu prácu: SK72 8360 5207 0042 0698 6942
