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DARPA entwickelt Fracht-Wasserflugzeug mit Flügel-im-Boden-Effekt

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Freiheitslifter
Das von Aurora Flight Sciences für das Liberty Lifter-Programm vorgeschlagene Design. (Bild: Aurora Flight Sciences)

Das neue X-Plane wird ein großes Flugboot sein, das in Größe und Kapazität dem C-17 ähnelt.

Die Defense Advanced Research Projects Agency arbeitet an einem neuen X-Plane im Rahmen des umfassenden Demonstratorprogramms Liberty Lifter Seaplane Wing-in-Ground Effect. Zwei Teams, General Atomics in Zusammenarbeit mit der Maritime Applied Physics Corporation und Aurora Flight Sciences in Zusammenarbeit mit Gibbs & Cox und ReconCraft, wurden ausgewählt, um Designs zu entwickeln, um ein kostengünstiges X-Plane mit großer Reichweite zu entwickeln, das strategische und taktische Schwertransporte auf See durchführen kann , ähnlich in Größe und Kapazität wie die Transportflugzeug C-17 Globemaster III.

Das Flugzeug muss dazu in der Lage sein Start und Landung in Seegang 4, arbeiten effizient in weniger als 100 Fuß über der Oberfläche für einen dauerhaften Betrieb auf Wasser bis zu Seegang 5 (bis zu 13 Fuß Wellenhöhe), fliegen aus dem Bodeneffekt in Höhen von bis zu 10,000 Fuß und transportieren riesige Nutzlasten mit schnellerer Geschwindigkeit als aktuelle Seeliftplattformen. Die erforderliche Reichweite der Fähre beträgt mehr als 6,500 Seemeilen, während die Ladekapazität für zwei USMC Amphibious Combat Vehicles (ACV) oder sechs XNUMX-Fuß-Containereinheiten ausreichen sollte.

Das Konzept hinter dem Flugzeug erinnert an den berühmten Ekranoplan, der in den 80er und 90er Jahren von der sowjetischen und russischen Marine eingesetzt wurde. Der Ekranoplan der russischen MD-160 Lun-Klasse, von dem nur eine Einheit gebaut wurde, ist ein gigantisches Bodeneffektfahrzeug (GEV), das 1975 entworfen wurde, um einen ausdauernden Flug über einer ebenen Oberfläche (normalerweise über dem Meer) zu erreichen, indem der Bodeneffekt, die aerodynamische Wechselwirkung zwischen dem Bodeneffekt, genutzt wird Flügel und Oberfläche.

Obwohl es einige Ähnlichkeiten gibt, gibt es einige große Unterschiede zwischen dem Ekranoplan und dem Liberty Lifter. Das erste ist, dass die Ekranoplan von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation aufgrund ihrer Nutzung des Bodeneffekts und der Unfähigkeit, außerhalb des Bodeneffekts zu operieren, als Seeschiff eingestuft wird. Der zweite Unterschied ist die Rolle, da der Ekranoplan für den Oberflächenkrieg konzipiert und mit sechs P-270 Moskit ausgestattet war Antischiff-Raketenwerfer, während Liberty Lifter für den Frachtbetrieb konzipiert ist.

„Wir freuen uns sehr, dieses Programm zu starten, und freuen uns auf die enge Zusammenarbeit mit beiden Performer-Teams, während sie ihre Point-of-Departure-Designkonzepte in Phase 1 ausreifen“, sagte DARPA Liberty Lifter Program Manager Christopher Kent. „Die beiden Teams haben deutlich unterschiedliche Designansätze gewählt, die es uns ermöglichen werden, während Phase 1 einen relativ großen Designraum zu erkunden.“

Während Phase 1 wird DARPA mit beiden Teams und dem Verteidigungsministerium zusammenarbeiten, um die Liberty Lifter-Designs unter besonderer Berücksichtigung der betrieblichen Anforderungen und Betriebskonzepte zu verfeinern. Die Vertragsvergaben für Phase 1 gelten für einen 18-monatigen Leistungszeitraum mit sechs Monaten konzeptioneller Designarbeit und neun Monaten Designreife, die in einer vorläufigen Designprüfung gipfeln. Es gibt weitere drei Monate für die Überprüfung der Fertigungsplanung und der Test-/Demonstrationsplanung.

Das Team von General Atomics hat eine ausgewählt Doppelrumpf, Mittelflügel-Design um die Stabilität auf dem Wasser und das Seeverhalten zu optimieren, heißt es in der Pressemitteilung. Es verwendet einen verteilten Antrieb mit zwölf Turbowellenmotoren. Das Flugzeug ist ähnlich wie die C-5 Galaxy mit einem anhebenden Nasenabschnitt und einer Rampe zum schnellen Entladen der Fracht dargestellt.

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Das von General Atomics für das Liberty Lifter-Programm vorgeschlagene Design. (Bild: General Atomics)

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Das von General Atomics für das Liberty Lifter-Programm vorgeschlagene Design. (Bild: General Atomics)

„GA-ASI engagiert sich für die Weiterentwicklung eines Fracht-Wasserflugzeug-Designs, das in der Lage ist, schwere Fracht zu transportieren und den Wing-in-Ground-Effekt zu nutzen, um den Transport zu revolutionieren und den Warfighter von morgen zu unterstützen“, sagte GA-ASI-Präsident David R. Alexander. „Unsere Erfahrung mit Seeflugzeugen wie der MQ-9B SkyGuardian und SeaGuardian wird dazu beitragen, die Fähigkeiten des Liberty Lifter-Konzepts zu verbessern und unser Frachtflugzeugportfolio zu erweitern.“

Das Point-of-Departure-Design von Aurora Flight Sciences ähnelt eher ein traditionelles Flugboot, mit einem einzigen Rumpf, einem hohen Flügel und acht Turboprops für den Primärantrieb. Der Flügel hat anhedrale Abschnitte, die direkt nach den Motoren nach unten gehen und die Wasserlinie zu erreichen scheinen, mit Spitzen, die in der Luft als Winglets und Flossen im Wasser wirken könnten.

Laut Aurora ist das Wasserflugzeug für eine erschwingliche Großproduktion und ausgedehnte Seeoperationen ausgelegt, auch in Hochseestaaten und in stark frequentierten Gebieten. Das Konzept wird ein robustes und anpassungsfähiges Steuersystem verwenden, das entwickelt wurde, um die Herausforderungen des Betriebs von und zur Meeresoberfläche und in geringer Höhe um Wellen und Hindernisse herum zu meistern.

„Die Entwicklung eines X-Flugzeugs, das innovative Lösungen und komplexe Steuerungen erfordert, ist der Kern der Expertise von Aurora“, sagte Graham Drozeski, Vizepräsident für Regierungsprogramme bei Aurora Flight Sciences. „Wir freuen uns darauf, diese Herausforderung zu meistern und eine neue strategische Fähigkeit bereitzustellen, um den Warfighter von morgen zu unterstützen.“

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Eine Darstellung einer amphibischen Modifikation mit zwei Schwimmern an einem MC-130J Commando II wird hier gezeigt. Das Air Force Special Operations Command und Kollegen aus dem Privatsektor entwickeln derzeit eine abnehmbare amphibische Schwimmermodifikation (RAFM) für die MC-130J, die es Flugzeugen ermöglicht, in Gewässern zu starten und zu landen und landebahnunabhängige Operationen durchzuführen. (Foto mit freundlicher Genehmigung von AFSOC)

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Eine Darstellung einer amphibischen Modifikation mit zwei Schwimmern an einem MC-130J Commando II wird hier gezeigt. Das Air Force Special Operations Command und Kollegen aus dem Privatsektor entwickeln derzeit eine abnehmbare amphibische Schwimmermodifikation (RAFM) für die MC-130J, die es Flugzeugen ermöglicht, in Gewässern zu starten und zu landen und landebahnunabhängige Operationen durchzuführen. (Foto mit freundlicher Genehmigung von AFSOC)

Beide Unternehmen gaben an, dass der Vertrag, den sie erhalten haben, die ersten sechs Monate als Basisaufwand für die konzeptionelle Designarbeit abdeckt und sie, wenn die Optionen ausgeübt werden, mit den verbleibenden zwölf Monaten des erwarteten 18-Monats-Aufwands fortfahren werden. Phase 1 wird dann Mitte 2 in Phase 2024 übergehen, mit fortgesetzter detaillierter Konstruktion, Fertigung und Demonstration eines Liberty Lifter X-Plane in Originalgröße. DARPA erwartet die Zusammenarbeit mit einem oder mehreren DoD-Diensten und internationalen Partnern für diese Aktivitäten und die Weiterentwicklung des Liberty Lifter-Konzepts zu einem einsatzbereiten Fahrzeug.

Das Liberty-Lifter-Programm ist nur ein kleiner Teil der umfassenderen Bemühungen des US-Militärs, seine Reichweite zu vergrößern, die Unabhängigkeit seiner Luftfahrtanlagen und seine Expeditionsfähigkeiten zu erweitern, da die nationalen strategischen Ziele den Schwerpunkt auf die Küstenregionen verlagern. Zu den Initiativen in diesem Bemühen gehört die MC-130J Commando II Amphibious Capability (MAC) zur Verbesserung der Unterstützung der Plattform für Spezialoperationen auf See.

MAC wird vom Air Force Special Operations Command in Zusammenarbeit mit der Direktion Strategic Development Planning and Experimentation (AFRL-SDPE) des Air Force Research Lab entwickelt. „Die C-130J ist ein unglaublich vielseitiges Flugzeug, sie ist auf rauen Feldern, an arktischen Orten und sogar als Flugzeugträger gelandet.“ sagte AFSOC als das Programm zum ersten Mal angekündigt wurde. „Dennoch kann es nicht auf Wasser landen, das etwa 71 % des Planeten bedeckt. As, Air Force Special Operations Command treibt neue Ansätze voran, um die Multi-Mission-Plattform zu erweitern.“

AFSOC testet MAC-Prototypen durch digitales Design, Virtual-Reality-Modellierung (VR) und computergestütztes Design (CAD) in einer virtuellen Umgebung, die als Digital Proving Ground (DPG) bekannt ist, und ebnet den Weg für digitale Simulation, Tests und Nutzung fortschrittlicher Fertigung für Rapid Prototyping und physische Prototypentests.

Eine Demonstration der abnehmbaren Amphibienschwimmer-Modifikation, die auf dem MC-130J installiert ist, war ursprünglich bis Ende 2022 geplant, laut AFSOC-Aussagen im Jahr 2021. Die Demonstration wurde dann auf 2023 verschoben, aber jetzt scheint sie erneut vorangetrieben worden zu sein und Ist voraussichtlich nicht bis Ende des Jahres.

Über Stefano D’Urso
Stefano D'Urso ist ein freiberuflicher Journalist und Mitarbeiter von TheAviationist mit Sitz in Lecce, Italien. Als Absolvent des Wirtschaftsingenieurwesens studiert er außerdem einen Master-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik. Zu seinen Fachgebieten gehören elektronische Kriegsführung, Loitering Munitions und OSINT-Techniken, die auf die Welt der Militäroperationen und aktuellen Konflikte angewendet werden.
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