洛克希德·马丁的“飞行悍马”概念得到 F-35 联合攻击战斗机的助力

当美国国防高级研究计划局(DARPA)在2010年初启动其Transformer (TX) 项目时,Popular Science杂志像大多数媒体一样,以赞扬其雄心壮志但同时又抱有严重怀疑的态度来回应。本质上,国防部在要求一辆飞行汽车,“一种1至4人的交通工具,既能行驶也能飞行”,能够垂直起降(VTOL),供部队使用,以避开崎岖地形和简易爆炸装置。这个想法本身似乎不可能——至少在你和一个正在建造它的人进行一次认真的谈话之前。

“重量是首要的挑战,”洛克希德·马丁公司Transformer开发团队的项目经理凯文·伦肖(Kevin Renshaw)说道。他这样说,就好像他在设计一个更好的高尔夫球杆或一辆更快的赛车,只是在微调一些本来已经确定无疑的东西。实际上,他说,在成本之后,重量是首要的问题,而当你在紧迫的时间表上试图从零开始创造科幻时,成本很难控制。他说,他的团队有应对重量问题的设计。然而,在现实的预算限制内执行它们是另一回事。

与正在追求Transformer合同的另一家开发团队AAI公司(Textron Systems的一个部门)一样,洛克希德的设计也仅仅是设计。两个团队都没有真正开始建造他们设想的车辆的原型,尽管他们都将缩小比例模型带到了AUVSI无人系统北美博览会上,并引起了相当多的关注。这是洛克希德公司人员首次公开谈论他们项目的状态(Popular Science杂志也在此次无人系统展会上接触了AAI公司,但那里的代表选择对该问题保持沉默,只承认公司仍然非常积极地参与竞争,并且其设计是可行的)。

Clay Dillow

现在是进行一些公关活动的好时机。洛克希德和AAI公司的项目最近都通过了DARPA的初步设计评审,评审中包含了对设计的计算机建模。两个设计都通过了审查。从工程角度(尽管是理论工程角度)来看,建模没有揭示任何对两个概念来说都致命的缺陷。对伦肖和洛克希德来说,这意味着他们目前走在正确的轨道上。

“汽车部分相当直接,”伦肖谈到他的团队的设计时说,该设计依靠两个巨大的涡轮轴风扇和固定在驾驶室顶部炮塔上的折叠机翼来提供车辆在飞行中的升力和推力。“飞行将是具有挑战性的,但计算机化飞行——那是洛克希德·马丁公司最擅长的。”

他特别提到了将使车辆的空中部分操作几乎完全自动化的飞行计算机。伦肖解释说,该车辆设计用于搭载海军陆战队或陆军步兵,而不是训练有素的飞行员。他设想的是,当他们从地面模式切换到飞行模式时,仪表板上会有一个类似iPad的设备,让海军陆战队员能够通过GPS界面简单地规划他们的航线:“我在这里,我想去那里。”输入飞行计划后,风扇就会在炮塔上旋转90度,从它们在驾驶室前后方的收纳位置转到驾驶室两侧的飞行位置。机翼伸展,计算机接管。机上的海军陆战队员可以改变飞行中的航线,或者在紧急情况下命令其着陆,但起飞、着陆和飞行的实际控制将由计算机执行。

那么,这个世界上(可能)第一辆飞行汽车的超级复杂飞行计算机来自哪里?正是来自F-35联合攻击战斗机,这个世界上(可能)最复杂的战斗机。

“我们正在从STOVL F-35(特指为美国海军陆战队设计的、类似喷气式飞机的短距起飞/垂直降落型号)中提取基线逻辑,”伦肖说。他解释说,这绝不是完全相同的F-35软件,但它是联合攻击战斗机飞行计算机的基础,并已根据四门汽车的气动特性进行了重新配置。它基于一种称为动态反演的原理,基本上是逐刻评估飞机下一步想要到达的位置,然后回溯到它当前的位置,以确定从两者之间过渡的正确方法。

当然,F-35超出了预算,延迟了进度,并充斥着复杂的设​​计问题——而且它是一架真正的飞机,是洛克希德公司以前无数次设计和建造过的东西(公平地说,它是一种极其复杂的飞机)。Transformer项目将于2015年到期,届时DARPA希望拥有一辆可工作的飞行悍马原型车(该机构将在今年年底的进一步设计评审后,选择两个设计中的一个进入原型开发阶段)。虽然两个设计都有各自的优缺点——洛克希德的设计将保持受控悬停,而AAI的设计则不会;AAI的设计在重量(以及潜在的装甲升级)方面可能拥有更大的设计余地,而洛克希德的车辆顶部承载着大量重量——但无论哪一个,建造起来都不会容易,也不会便宜。

伦肖将迄今为止的设计过程描述为“一场细节之战”。每一个小问题都需要进行一次小的设计调整,而这些调整通常会导致总成本小幅上升。当该项目于2015年实现时,DARPA的想法是将它交给一个军事部门——可能是海军陆战队或陆军,或者联合特种作战司令部——但迄今为止,还没有人表示出对为进一步开发支付费用的强烈兴趣。

设计正在稳步推进,DARPA可能在短短三年内就能拥有其“飞行汽车”。问题是:届时有人能负担得起吗?

 

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