Boeing A160 Hummingbird - Boeing A160 Hummingbird

A160 Hummingbird
YMQ-18
Boeing A160 Hummingbird VTOL-UAS.jpg
Função Helicóptero UAV
origem nacional Estados Unidos
Fabricante Boeing Advanced Systems
Primeiro voo 2002
Status abandonado em 2012
Número construído 4+?

O Boeing A160 Hummingbird (designação militar: YMQ-18A ) é um helicóptero de veículo aéreo não tripulado (UAV) . Seu design incorpora muitas novas tecnologias nunca antes usadas em helicópteros, permitindo maior resistência e altitude do que qualquer helicóptero atualmente em operação.

O desenvolvimento do Hummingbird foi iniciado para a DARPA pela Frontier Aircraft em 1998. A partir de 2003, tanto o Exército dos EUA quanto a Marinha dos EUA também participaram do financiamento do projeto. Em maio de 2004, a empresa foi adquirida pela Boeing e foi integrada à Boeing Phantom Works e, em seguida, ao grupo de Sistemas Avançados da Boeing Integrated Defense Systems . Os primeiros A160s eram movidos por motores automotivos Subaru modificados, mas as versões mais recentes usam motores turboeixo Pratt & Whitney PW207D .

O A160 continuou com os testes de voo de desenvolvimento em 2010, mas os voos de teste já haviam demonstrado maior resistência, altitudes mais elevadas, autonomia mais ampla e maior carga útil. O programa tinha metas ambiciosas de alcance de 2.500 milhas (4.000 km), resistência de 24 horas e altitude de 30.000 pés (9.100 m). Os voos eram amplamente autônomos, com a aeronave tomando suas próprias decisões sobre como voar para cumprir certos objetivos, em vez de depender do controle humano em tempo real. O A160 atingiu velocidades máximas de mais de 140 nós (260 km / h), embora seus objetivos fossem resistência e altitude, não velocidade. A aeronave mede 35 pés (11 m) do nariz à cauda e tem um diâmetro de rotor de 36 pés (11 m).

O projeto foi abandonado pelo Exército dos EUA em dezembro de 2012.

Design e desenvolvimento

UAVs Maverick e Renegade

Veja também: Robinson R22 § UAVs Maverick e Renegade

Durante o desenvolvimento inicial do sistema de fuselagem e rotor A160 em 1999–2000, a Frontier Systems projetou simultaneamente o UAV Maverick de decolagem e aterrissagem vertical (VTOL) como um teste para aviônicos, software e sistemas de controle de vôo. O Maverick era uma versão altamente modificada do helicóptero civil leve Robinson R22 . Usando uma fuselagem de helicóptero comprovada, os engenheiros foram capazes de se concentrar no desenvolvimento de sistemas que poderiam ser posteriormente transferidos para o A160.

O programa Maverick começou em 1998, com o primeiro vôo ocorrendo menos de um ano depois, em 1999. Embora o R22 fosse um helicóptero tripulado de dois lugares em sua configuração original, o Maverick foi significativo por nunca ter usado um "piloto de segurança" ( um piloto humano cavalgando a bordo e capaz de recuperar a aeronave em caso de falha do sistema de controle de vôo não tripulado). Uma vez que muitos dos sistemas de software e aviônicos eram compartilhados entre o Maverick e o A160, o Maverick permaneceu em serviço muito depois que o A160 começou as operações de vôo. Depois de adquirir a Frontier Systems em 2004, a Boeing interrompeu a maior parte do desenvolvimento do Maverick, mas continuou voando como um ativo de treinamento e para reduzir o risco no desenvolvimento de tecnologia para o A160.

Quatro Mavericks foram pilotados pela Marinha dos Estados Unidos, carregando o sistema de sensores eletro-ópticos / infravermelhos Wescam, possivelmente entre outros sensores. Desde que foi adquirida pelos militares, a maioria das operações Maverick não foram divulgadas.

Março de 2006 viu a conclusão do programa Software Enabled Control patrocinado pela Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Com a ajuda de pesquisadores da UC Berkeley , MIT e Georgia Tech , a Boeing desenvolveu uma variante de sua plataforma Maverick UAV que ficou conhecida como Renegade UAV. Esta aeronave executou com sucesso várias manobras e voou em rotas sem intervenção humana em tempo real.

A160

O A160 durante as viagens terrestres no Aeroporto de Logística do Sul da Califórnia em Victorville, Califórnia

O programa de desenvolvimento do A160 começou quando a DARPA concedeu um contrato de demonstração de tecnologia de 30 meses para a Frontier Systems, com sede em San Diego, em março de 1998, de propriedade do pioneiro do UAV Abe Karem . Em junho de 1999, a Frontier testou o sistema de controle de vôo autônomo com o Maverick-A, um Robinson R22 modificado. Esta base de teste foi perdida durante um acidente em 2000, depois de ter voado por 215 horas. O primeiro protótipo, um A160 de três lâminas, demonstrou um breve sobrevoo em 7 de dezembro de 2001 e realizou seu primeiro vôo para frente em 29 de janeiro de 2002.

Uma versão de quatro pás do A160 voou em novembro de 2002 usando um motor Subaru de quatro cilindros e, mais tarde, um motor de pistão de seis cilindros. A Frontier Systems ganhou um contrato para mais quatro A160s em outubro de 2003. Um total de três veículos foram produzidos pela Frontier Systems. Os veículos 1 e 3 foram perdidos em colisões. A Frontier começou um motor diesel KW600 planejado para o veículo, mas nunca o concluiu. Um motor a diesel teria quase dobrado a durabilidade do veículo devido ao menor consumo de combustível.

A Frontier Aircraft, e mais tarde a Boeing, executou o programa A160 como parte de uma série de contratos com a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), o Exército dos Estados Unidos e a Marinha dos Estados Unidos a partir de 2003. Em setembro de 2003, a DARPA concedeu a Frontier a Contrato de US $ 75 milhões para o projeto, desenvolvimento e teste de quatro A160s.

O rotor do A160 inclui pás cuja rigidez e seção transversal variam ao longo de seu comprimento. Seu baixo carregamento e design rígido e sem dobradiças permite alterar RPM entre 140 e 350 usando uma transmissão de duas velocidades para otimizar a eficiência em diferentes velocidades e altitudes, uma técnica chamada "tecnologia de rotor de velocidade ideal", inventada por Abe Karem. É principalmente por causa dessas características que o Hummingbird pode voar com menos potência - e, portanto, usar menos combustível - do que os helicópteros convencionais comparáveis, que apenas ajustam o passo da pá e mantêm o rotor em rotação constante.

Em agosto de 2005, a Frontier Systems, então subsidiária da Boeing, recebeu um contrato de US $ 50 milhões da Naval Air Warfare Center Aircraft Division "para avaliar a utilidade militar e a acessibilidade de um VTOL UAV de longo alcance empregando uma ampla variedade de cargas adaptáveis".

Em outubro de 2007, a DARPA concedeu à Boeing um contrato de US $ 6,3 milhões para entregar uma aeronave A160T e um pod modificado para o programa Sistema Autônomo de Vigilância Ubíqua em Terra em Tempo Real (ARGUS-IS). Em 2008, a DARPA considerou asas de cano curto portando armas.

Histórico operacional

Teste de vôo

O Hummingbird fez seu primeiro vôo em janeiro de 2002, usando um motor Subaru de 4 cilindros. Em 20 de setembro de 2004, o Hummingbird fez seu primeiro vôo desde que a Boeing assumiu o programa em maio anterior. O programa de teste operado a partir do Aeroporto de Logística do Sul da Califórnia, perto de Victorville, Califórnia .

Em agosto de 2005, o Hummingbird voou ao redor de Victorville em um percurso de 1.200 milhas a 60 nós e 4.000 pés, um dos voos de helicóptero mais longos de todos os tempos. Uma falha mecânica causou a queda do helicóptero perto do final do vôo e os testes de vôo continuaram alguns meses depois, após a investigação do acidente ter sido concluída. Em 30 de novembro de 2005, a aeronave completou com sucesso seu primeiro vôo com um novo motor de pistão de 6 cilindros a gasolina de 290 kW (390 hp), pairando sobre o campo de aviação por cerca de meia hora.

Uma versão subsequente com turboshaft , o A160T, voou pela primeira vez em 15 de junho de 2007. Ele voou por 8 horas em 27 de setembro de 2007 enquanto carregava uma carga útil de 1.000 libras. Em 12 de outubro, ele voou por 12 horas enquanto carregava uma carga útil de 500 libras, simulando uma missão de reconhecimento militar multissensor. Este último voo consumiu menos de 60% da carga máxima de combustível do Hummingbird.

Em 10 de dezembro de 2007, um dos protótipos do A160T caiu durante um teste de vôo nas instalações de teste da Boeing Advanced Systems em Victorville. Uma investigação da Boeing determinou que o incidente foi causado quando os dados do sensor pararam de ser atualizados no computador de vôo: com o loop de feedback do sistema de controle efetivamente cortado, o helicóptero "partiu do vôo controlado e impactou o solo em um ângulo quase vertical". Muitas das evidências forenses foram queimadas no incêndio pós-acidente. Uma série de áreas potenciais que poderiam ter causado a interrupção do encadeamento de atualização de feedback do software foram encontradas, e essas áreas de problema conhecidas foram abordadas e os testes de voo retomados em 26 de março de 2008.

Em 9 de maio de 2008, no Yuma Proving Ground no Arizona , o A160T demonstrou sua capacidade de pairar fora do efeito do solo (HOGE) a 15.000 pés para cumprir seu marco DARPA . Em seguida, ele ultrapassou o marco durante o mesmo vôo, repetindo o HOGE a 20.000 pés de altitude. Uma semana depois, começando na noite de 14 de maio, o A160T demonstrou sua capacidade de resistência sem reabastecimento com um vôo de 18,7 horas, pousando com mais de 90 minutos de combustível ainda a bordo. Este foi reconhecido como o mais longo voo sem reabastecimento de qualquer aeronave de asas rotativas, e a Fédération Aéronautique Internationale (FAI) concedeu à Boeing o recorde oficial de resistência na classe de UAV de 500 kg a 2.500 kg autonomamente controlado para o voo.

Anteriormente, em maio de 2004, o Comando de Eletrônica de Comunicações do Exército dos EUA concedeu à Syracuse Research Corp. um contrato de US $ 13,3 milhões para o radar de abertura sintética / indicador de alvo móvel em tempo real de ultra alta frequência e penetração da folhagem para uso no A160. Em agosto de 2008, o A160T iniciou os testes de vôo do que veio a ser conhecido como sistema de radar DARPA FORESTER .

Em agosto de 2009, o A160T foi escolhido pelo Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA junto com o Kaman K-MAX para demonstrar a capacidade de mover 6.000 lb (2.722 kg) de carga em menos de 6 horas por três dias consecutivos. O A160T concluiu com sucesso a demonstração de reabastecimento no início de março de 2010. Em dezembro de 2010, a NAVAIR concedeu um contrato de US $ 29,9 milhões à Boeing para dois A160Ts e sistemas de controle. Kaman recebeu um contrato semelhante no valor de $ 46 milhões. O NAVAIR emitiu uma ordem de interrupção do trabalho no A160 em dezembro de 2011, antes de uma avaliação de reação rápida. O K-MAX acabou sendo escolhido em vez do A160T para a função de reabastecimento não tripulado pelos fuzileiros navais e foi enviado ao Afeganistão em 2011.

Em 28 de julho de 2010, um A160T caiu no Aeroporto de Logística do Sul da Califórnia . Ele rodou automaticamente até o chão e depois rolou de lado.

Em agosto de 2010, o A160T passou por voos de teste na selva em Belize para o Comando de Operações Especiais dos EUA. Duas células foram envolvidas em testes da capacidade do radar de penetração na folhagem DARPA FORESTER de penetrar na cobertura da selva. Os testes foram interrompidos uma semana antes, quando uma aeronave caiu em 4 de setembro de 2010 no campo de aviação Central Farm em Cayo, Belize, quando o Comando de Operações Especiais estava entregando seus A160s para o Exército em 2011. Outro acidente causado por vibração ocorreu em Victorville em 17 de abril de 2012, danificando o sensor ARGUS e a aeronave.

Cancelamento do Exército dos EUA

O A160 deveria ser implantado no Afeganistão com a câmera ARGUS-IS em junho de 2012. Mas logo antes da implantação, o Exército emitiu uma ordem de parada de trabalho para a Boeing porque a aeronave tinha uma alta "probabilidade de atrasos técnicos e de programação contínuos" e os custos e riscos "aumentaram de forma tão significativa que a continuação do programa não era mais do interesse do governo". A vibração estava entre os problemas. A ordem de parar o trabalho deixou o A160 ainda oficialmente em desenvolvimento, mas perto do término. Em dezembro de 2012, o Comando de Treinamento e Doutrina do Exército revisou a ideia do Exército de um UAV de helicóptero VTOL para missões ISR e decidiu que, devido a restrições de orçamento, eles não continuariam com a ideia. Em vez disso, decidiram que o Exército continuaria usando os UAVs de asa fixa que já possuíam para o papel.

Especificações

Dados da Boeing.

Características gerais

  • Tripulação: 0
  • Comprimento: 35 pés 0 pol. (10,7 m)
  • Peso vazio: 2.500 lb (1.134 kg)
  • Peso bruto: 6.500 lb (2.948 kg)
  • Powerplant: 1 × Pratt & Whitney Canada PW207D , 550 hp (410 kW)
  • Diâmetro do rotor principal: 36 pés 0 pol (11 m)

Desempenho

  • Velocidade máxima: 160 mph (258 km / h, 140 kn)
  • Alcance: 2.590 mi (4.170 km, 2.250 nm)
  • Resistência: 20+ horas
  • Teto de serviço: 20.000–30.000 pés (6.100–9.150 m)
  • Razão de planeio máxima: 7 (de acordo com Karem)

Veja também

Referências

links externos