空中再構成可能な組み込みシステム
DARPA ARESシナリオ

空中再構成可能組み込みシステム（ARES ）は、様々なペイロードを輸送できる無人VTOL飛行モジュールのコンセプトでした。このコンセプトは、2009年にTX（Transformer）として始まりました。これは、地上車両を中心とした地形非依存輸送システムで、VTOL航空機に構成して4人の兵士を輸送できます。ARESの主な機能はTXと同じで、待ち伏せやIEDなどの地上輸送の脅威を回避するために飛行を使用することです。これらの任務にヘリコプターを持たない部隊のために。ツインティルティングダクトファンで駆動し、独自の電源システム、燃料、デジタル飛行制御、遠隔指揮統制インターフェースを備えています。飛行モジュールには、貨物配送、CASEVAC、ISRなどの特定の目的のために、取り外し可能な異なるミッションモジュールがあります。モジュールごとに最大3,000ポンド（1,400 kg）のペイロードを運ぶことができます。[1] [2]

2019年5月、DARPAは大幅なコスト増加と遅延のためARES研究を中止した。[3]

ピアセッキARES設計にはXV-25という名称が与えられている。[4]

トランスフォーマーTX

道路走行可能な航空機
DARPA TX（トランスフォーマー）
タイプ道路走行可能な航空機
原産地 アメリカ合衆国
仕様
長さ>30フィート（910センチメートル）[5]
幅>8.5フィート（260センチメートル）[5]
身長>9フィート（270センチメートル）[5]
クルー4 [5]
ペイロード容量1,000ポンド（450キログラム）[5]
運用
範囲
250 NM (460 km) [5]

DARPA TX（トランスフォーマー）は、米国軍のためにDARPAが調整した5年間、3段階[6]の 道路走行可能な航空機の取り組みでした。

トランスフォーマー（TX）プログラムの目的は、飛行・走行能力をハイブリッド化し、強化された物流と機動性を提供する4人乗り車両を実証することでした。これにより、従来型および非対称型の脅威を回避しつつ、道路障害物を回避できる、前例のない能力が示されました。TXは、攻撃・襲撃、介入、阻止、反乱／対反乱、偵察、医療搬送、そして兵站補給といった用途に適用可能であり、将来の任務における中隊の運用強化を可能にします。TX車両は垂直離着陸（VTOL）機能を備え、燃料タンク1つで 最低250 海里の戦闘航続距離を実現することになりました。

TXプログラムの主眼は、デュアルモード輸送、VTOL機能、効率的な飛行性能、そして現代の回転翼航空機に匹敵する戦闘航続距離を実現する、統合された重要技術スイートの開発と実証でした。このプログラムは、少なくとも、十分な飛行性能と航続距離を提供し、4人の兵員と装備を収容できるペイロードを搭載可能なVTOL航空機に構成可能な地上車両を製造できる能力を実証することを目指していました。具体的な運用上の有用性を示すため、主要な性能パラメータが指定されました。このプログラムは2つの独立したタスクに分かれており、タスクAでは完成車両の開発と統合、タスクBでは完成車両を構成する個々の重要技術コンポーネントの開発が行われました。

関数

海兵隊、空軍、特殊部隊[7]、州兵[8]がこの車両に興味を示していた。海兵隊は、トランスフォーマーを強化中隊作戦構想のツールとして利用した可能性がある[9] 。

海兵隊は、この車両を水陸両用攻撃に使用し、沿岸防衛線に対して脆弱で低速という制約のある水陸両用車両の必要性を潜在的に排除する可能性がある 。特殊部隊は、無人車両を特殊部隊員への補給に派遣し、その後、特殊部隊員が車両を使用できるようにしたいと考えている。[7]

デザイン

要件
モビリティ

VTOL機能により、脅威や障害物を回避する能力を獲得した。TXは、燃料タンク1つで250海里（460km）の航続距離が要求され、これは飛行、地上、あるいはその両方で達成可能であった。[5]

対策

この車両は軽装甲で、小火器の射撃にのみ対応することになっていた。VTOL機能により、脅威を回避する能力を備えていた。[5]

海外情勢

ロシアは、ロシア空挺部隊向けにTXに類似した車両を開発する予定である。この車両は、軽戦闘車両と攻撃ヘリコプターのハイブリッドで、乗員は3～4名となる予定で、2030年までに開発される予定である。[10]

発達

外観画像
画像アイコンAAI/TextronのTransformer提案
概念

DARPAは当初、従来の回転翼航空機には興味がなかったが、シュラウド付きローターのコンセプトは検討されたかもしれない。[11]

フェーズI

第一段階は、将来の技術を評価するためのトレードオフ研究[12]と、プロトタイプ車両と量産車両の概念設計から構成されていました。[6]

6500万ドルのフェーズIでは、2件以下の契約しか締結されないことになっていた。[5] [13]しかし9月、AAIの提案のみが300万ドルで選定された。[ 14]この提案はCarterCopterの低速ローター技術を基にしており、[16] [17] [18] Terrafugiaの展開表面技術が組み込まれていた。[19] [20]アメリカ陸軍研究所（車両技術局）がローターの分析を行う契約を結んだ。他のパートナーは、AAIの姉妹会社でTextronの子会社であるBell HelicopterとTextron Marine & Land Systemsである。Lockheed Martin、Piasecki Aircraft、Ricardo Inc.、カーネギーメロン大学、Pratt & Whitney Rocketdyne、Aurora Flight Sciences、ThinGap、Terrafugia、Metis Designもこのプロジェクトに関係している。[13]

2010年10月にはロッキード・マーティン、ピアセッキ・エアクラフトとそのパートナーもプログラムのフェーズ1に参加した。[12]

プラット・アンド・ホイットニー・ロケットダインは、トランスフォーマーに動力を供給するエンデューロ・コアと呼ばれるディーゼルエンジンを開発するため、100万ドルの契約を獲得した[15] 。 [21]

フェーズII - 設計

2011年、AAIとロッキードがプロジェクトのフェーズIIを進めるために選ばれました。

7,500ポンドのAAI機には、1,200馬力のハネウェルHTS900ターボシャフトエンジンを搭載し、4つの電動ホイールモーターまたは56インチのダクテッドファンを駆動し、50フィートのローターを回転させる計画でした。対地速度は最大80mph、飛行速度範囲は50～155ノット、最高高度は10,000フィートでした。

7,000 ポンドのロッキードの機体には、8.5 フィートの傾斜式ダクテッドファンを備えた 41 フィートの翼に 2 基のターボシャフト エンジンが搭載され、飛行速度は 130 ノットです。一方、プラット & ホイットニーの EnduroCore 重燃料ロータリー エンジンが、地上移動用の 4 つの電動ホイール モーターに電力を供給します。

AUVSI 2012で、ロッキード・マーティン社は、プロジェクトにおける自社の状況を率直に語った。AAIコーポレーションは、関与の詳細については沈黙していたが、まだ競争に参加していることを認めた。博覧会の時点では、どちらの会社もプロトタイプの機体を持っていなかったが、コンセプト機体の設計図とスケールモデルを持っていた。それ以前に、両社はDARPAの予備設計審査に合格しており、これにはコンピュータモデリングが含まれていた。ロッキードの機体は、飛行中に揚力と推力を得るために、キャブ上部の砲塔に固定された2つの巨大なターボシャフトファンと折りたたみ式の翼に依存していた。重要なコンポーネントは、コンピュータ化された飛行である。訓練を受けたパイロットではなく兵士が使用するため、機体の操作はほぼ自動化される。1つのアイデアは、飛行経路を描くためにGPSポイントを簡単にプロットするコンピュータ画面を用意するというものである。ファンは、キャブのすぐ前と後ろの格納位置からキャブの両側の飛行位置まで、砲塔上で90度回転する。離着陸および飛行の制御はコンピュータ制御ですが、搭乗した兵士は進路変更や緊急着陸を行うことが可能です。自動飛行技術は、F-35ライトニングIIに搭載されているものと同様のものになります。ロッキードの機体はリフトファンによってホバリングが可能ですが、AAIの機体にはそれがありませんでした。AAIの機体は軽量化が可能で、装甲強化能力が向上しました。[22]

フェーズIII — プロトタイプの製造。[6]

フェーズIIの優勝チームは、限定的な機能を搭載したプロトタイプ車両（PV）を製作し、2015年半ばに飛行準備を整えます。DARPAは、フル機能を備えた野戦車両（FV）の価格を約100万ドルとすることを目標としています。これは、ハンヴィーの40万ドル、軽ヘリコプターの400万ドルと比較すると、かなり高額です。[23]

以前のコンセプト

AVXコンセプト

AVXエアクラフト社は同軸ローターのコンセプトを提案しました。ダクテッドファンは地上だけでなく空中でも推進力として利用されることが想定されていました。<hugojavierduranmiranda=autogenerated1>クイック、ダレン。[24]

ロジとトレックはティルトファン車両であるティラノスを提供した。[25]

2024年9月10日、ピアセッキARES設計機は初のホバリング飛行を実施した。[26]

ARESへの移行

2012年、ロッキードとピアセッキ・エアクラフト社は、有人車両と無人の取り外し可能なダクトファン駆動の飛行モジュールを組み合わせた自立飛行可能な設計を評価され選ばれた。2013年のDARPAプログラムレビューでは、空飛ぶ車のコンセプトに対する軍の関心が限られていることが判明し、地上車両は取り下げられ、プログラムは空中再構成可能組み込みシステム（ARES）として無人VTOL飛行モジュール配送システムを使用するように調整された。[27]ポッド運搬施設は、貨物の積み込みを支援し、自律的に荷降ろしすることができる。遠隔操作は可能であるが、自律飛行する能力があり、パイロットを危険にさらすことなく貨物や人員を運ぶ戦場の補給任務を可能にする。ロッキード社は、彼らの航空機は偵察、医療避難、攻撃を含むいくつかのミッションに合わせて構成できると主張している。[28] [29] [30]貨物ポッド、負傷者救出モジュール、軽車両、さらには小型ボートなどの取り外し可能なペイロードモジュールを搭載する。機体前部には管理システムコンピュータが搭載されており、地上管制局から制御されて飛行経路が計画される。[31]

フェーズIIIの作業は2014年1月に開始され、ロッキード・マーティンが飛行制御ソフトウェアを開発し、ピアセッキが飛行モジュールとシステムを構築する。ファンは中央セクションに収納された2つのターボシャフトによって駆動される。ダクト排気口に設置された定速可変ピッチファンと可動ベーンによって制御される。ARESモジュールは、幅8.5フィート（2.6メートル）、外側の主翼パネルを収納した状態で長さ30フィート（9.1メートル）、展開状態で長さ42フィート（13メートル）となる。直径7.5フィート（2.3メートル）のファンは、当初直径8.5フィートのダクトに収納される予定だが、将来的には3.05メートル（10.0フィート）まで延長される可能性がある。最適速度は130～150ノット（150～170mph、240～280km/h）で、最高速度は200ノット（230mph、370km/h）となり、吊り荷を装備したヘリコプターよりも高速となる。同クラスのヘリコプターは30.5メートル（100フィート）幅の着陸帯を必要とし、これはARESの2倍であり、10倍の着陸地点が利用可能となる。しかしながら、ARESはホバリング中の燃費はヘリコプターよりも悪くなる。陸軍、海兵隊、特殊作戦部隊はARESの実証に関心を示している。DARPAと契約業者は、試験が成功した場合、移行パートナーを特定することになっている。[27] [32]ロッキードはARESモジュールの飛行試験を2016年6月に予定していたが[33] 、 「開発中の一部の項目で追加試験が必要」という理由で2017年後半まで延期された。駆動トレインはCH-53Eヘリコプターのギアを流用しているが、プロペラ、ダクト、その他の部品はすべて独自の新品である。実証機の最大離陸重量は7,000ポンド（3,200kg）で、ハネウェルHTS900ヘリコプター用エンジン2基を搭載し、それぞれ989馬力を発生する。計画では最高速度170ノット（200mph、310km/h）、上昇限度高度20,000フィート（6,100m）、任務半径175マイル（282km）だが、量産型は巡航速度250ノット（290mph、460km/h）で、任務半径はV-22オスプレイと同等となる予定である。[34]

参考文献

  1. ^ ARESはより多くの最前線部隊にミッションに合わせたVTOL機能を提供することを目指しています。Wayback Machineで2014年2月22日にアーカイブ- Darpaプレスリリース、2014年2月11日
  2. ^ DARPAが『トランスフォーマー』風の空飛ぶドローンを開発中 - Mashable.com、2014年2月12日
  3. ^ DARPA、ロッキード・マーティンとのARES貨物ドローンプロジェクトを中止。Flight International、2019年5月10日。
  4. ^ 国防総省指定補足
  5. ^ abcdefghi 「Transformer (TX) Vertical Takeoff and Landing Roadable Air Vehicle」（PDF） . DARPA . 2010年4月12日. 2010年12月24日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年8月13日閲覧。
  6. ^ abc DARPAの新プロジェクトは将来の車両や装甲に焦点を当てる Archived 2011-01-07 at the Wayback Machine Composites World、2010年12月6日。アクセス日：2010年12月31日。
  7. ^ ab James K. Sanborn (2010年9月20日). 「DARPA、空飛ぶハンヴィーの開発に取り組む」Army Times Publishing Company . 2010年9月20日閲覧。
  8. ^ マーティン、ボブ。「トランスフォーマー：ハンヴィーが空を飛べたら」2010年12月7日アーカイブ、Wayback Machine KRQE、2010年12月3日。アクセス日：2010年12月31日。
  9. ^ Page, Lewis. DARPAと米海兵隊が本格的な空飛ぶクルマプロジェクトに着手The Register、2010年4月14日。アクセス日：2010年12月31日。
  10. ^ ロシアは装甲車とヘリコプターの機能を組み合わせたハイブリッド車両を開発する予定 - Armyrecognition.com、2013年8月2日
  11. ^ ワインバーガー、シャロン、「ペンタゴン、空飛ぶハンヴィーの製造に2社を選択」『ポピュラーメカニクス』 2010年8月27日。2010年12月21日閲覧。
  12. ^ ab 「DARPAがTransformer（TX）プログラムにAAIとLockheed Martinを選択」2010年11月21日アーカイブ、Wayback Machine Defense Update、2010年10月13日。アクセス日：2010年12月31日。
  13. ^ ab Baratti, L. 「Flying car company tagged for Transformer tactical vehicle team」Exec Digital、2010年12月18日。アクセス日：2010年12月27日。
  14. ^ スペンサー・アッカーマン (2010年9月29日). 「DARPA、空飛ぶハンヴィーの実現に一歩近づく」. コンデナスト・デジタル. 2010年9月30日閲覧。
  15. ^ ab ディロウ、クレイ。「空飛ぶ車の予想外の復活」ポピュラーサイエンス、2010年10月29日。アクセス日：2010年12月31日。
  16. ^ スキナー、トニー、「テキストロン社、空飛ぶハンヴィー計画を推進」シェパード、2010年7月22日。2010年11月26日閲覧。
  17. ^ ワインバーガー、シャロン。「米軍は戦場対応の空飛ぶ車を望んでいる」『ポピュラーメカニクス』2010年7月15日。2010年11月26日閲覧。
  18. ^ 「DARPAがTransformer（TX）プログラムを開始」Wayback Machineで2010年11月22日にアーカイブ DARPA、2010年10月12日。2010年11月26日閲覧。
  19. ^ Huang, Gregory T. 「Terrafugia、Aurora Flight Sciences、Metis Designが6,500万ドルのDARPAプログラムに参加し、空飛ぶハンヴィーを設計」Xconomy、2010年12月2日。アクセス日：2010年12月16日。
  20. ^ マッキーガン・ノエル「Terrafugia、DARPAの空飛ぶ自動車プログラムに参加」GizMag、2010年11月30日。アクセス日：2010年12月16日。
  21. ^ アッカーマン、スペンサー、「Darpaの空飛ぶハンヴィーがディーゼルエンジン搭載へ」Wired、2010年10月20日。2010年12月31日にアクセス。
  22. ^ ディロウ、クレイ。「F-35統合打撃戦闘機の登場でコンセプトが躍進」ポピュラーサイエンス、2012年8月10日。アクセス日：2012年8月11日。
  23. ^ ワーウィック、グラハム、「トランスフォーマー - お近くの劇場に登場？」Aviation Week 、 2011年10月24日。アクセス日：2011年11月5日。
  24. ^ 「AVX空飛ぶ車のコンセプト - 垂直離着陸SUV」GizMag、2010年7月19日。アクセス日：2012年8月11日。
  25. ^ 「Armada International - Compendium - Special Operations Equipment - 6-2010」[永久リンク切れ] p10、Armada International、2010年。アクセス日：2012年8月11日。
  26. ^ 「ピアセッキ、ティルトファン試作機の初ホバー飛行に成功」
  27. ^ ab Lockheed/Piasecki Team Tackles Cargo UAV Archived 2014-03-01 at the Wayback Machine - Aviationweek.com, 2014年2月24日
  28. ^ ロッキード・マーティン、トランスフォーマーTXを製造へ—自律飛行ペイロードキャリア - Phys.org、2013年8月20日
  29. ^ DARPAは兵士や車などを積載する自律型垂直離陸輸送機を開発中 - Extremetech.com、2013年8月21日
  30. ^ ロッキード・マーティンのトランスフォーマーTX、開発プロセス第3フェーズへ - UASvision.com、2013年8月22日
  31. ^ Lockheed Martin Showcases Transformer UAS Archived 2013-11-03 at the Wayback Machine - Aviationtoday.com, 2013年8月13日
  32. ^ ロッキード・ピアセッキ、ARESで空飛ぶ車の先へ - Flightglobal.com、2014年2月25日
  33. ^ 「ジェーンズ | 最新の防衛・安全保障ニュース」.
  34. ^ DARPAの多機能ドローンなど新型VTOL機が飛行間近 - Breakingdefense.com、2016年10月17日

出典

この記事には、米国陸軍の著作物であるためパブリック ドメインである https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=9b745d803c1d206f16fd6f64542eadd6&tab=core&tabmode=list&print_preview=1 のコンテンツが組み込まれています。

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