El Boeing A160 Hummingbird (designación militar: YMQ-18A ) es un helicóptero de vehículo aéreo no tripulado (UAV) . Su diseño incorpora muchas tecnologías nuevas nunca antes utilizadas en helicópteros, lo que permite una mayor resistencia y altitud que cualquier helicóptero actualmente en funcionamiento.
A160 Colibrí YMQ-18 | |
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Papel | Helicóptero UAV |
origen nacional | Estados Unidos |
Fabricante | Sistemas avanzados de Boeing |
Primer vuelo | 2002 |
Estado | abandonado en 2012 |
Número construido | 4+? |
El desarrollo de Hummingbird fue iniciado para DARPA por Frontier Aircraft en 1998. Desde 2003, tanto el Ejército de los Estados Unidos como la Marina de los Estados Unidos también participaron en la financiación del proyecto. En mayo de 2004, la compañía fue adquirida por Boeing y se integró en Boeing Phantom Works y luego en el grupo Advanced Systems de Boeing Integrated Defense Systems . [1] Los primeros A160 fueron propulsados por motores automotrices Subaru modificados, pero las versiones más nuevas usan motores turboeje Pratt & Whitney PW207D . [2]
El A160 continuó con las pruebas de vuelo de desarrollo en 2010, pero los vuelos de prueba ya habían demostrado una mayor resistencia, altitudes más altas, una autonomía más amplia y una mayor carga útil. [ comparado con? ] El programa tenía metas ambiciosas de un alcance de 4.000 km (2.500 millas), resistencia de 24 horas y 9.100 m (30.000 pies) de altitud. Los vuelos eran en gran parte autónomos, y la aeronave tomaba sus propias decisiones sobre cómo volar para cumplir ciertos objetivos, en lugar de depender del control humano en tiempo real. El A160 alcanzó velocidades máximas de más de 140 nudos (260 km / h), aunque sus objetivos eran la resistencia y la altitud, no la velocidad. El avión mide 35 pies (11 m) desde el morro hasta la cola y tiene un diámetro de rotor de 36 pies (11 m). [3]
El proyecto fue abandonado por el Ejército de Estados Unidos en diciembre de 2012.
Diseño y desarrollo
UAV Maverick y Renegade
Durante el desarrollo inicial del sistema de rotor y fuselaje A160 en 1999-2000, Frontier Systems diseñó simultáneamente el UAV de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) Maverick como banco de pruebas para sistemas de aviónica, software y control de vuelo. El Maverick era una versión altamente modificada del helicóptero civil ligero Robinson R22 . Al utilizar un fuselaje de helicóptero probado, los ingenieros pudieron concentrarse en desarrollar sistemas que luego podrían transferirse al A160. [4] [5]
El programa Maverick comenzó en 1998, y el primer vuelo tuvo lugar menos de un año después en 1999. Aunque el R22 era un helicóptero tripulado de dos asientos en su configuración original, el Maverick fue significativo por no haber usado nunca un "piloto de seguridad" ( un piloto humano a bordo y capaz de recuperar la aeronave en caso de falla del sistema de control de vuelo no tripulado). Dado que gran parte del software y los sistemas de aviónica se compartieron entre Maverick y A160, Maverick permaneció en servicio mucho después de que A160 comenzara las operaciones de vuelo. Después de adquirir Frontier Systems en 2004, Boeing detuvo la mayor parte del desarrollo de Maverick, pero continuó volando como un activo de entrenamiento y para reducir el riesgo en el desarrollo de tecnología para el A160. [5]
Cuatro Mavericks fueron volados por la Marina de los Estados Unidos, con el sistema de sensores Wescam Electro-Optical / Infrared, posiblemente entre otros sensores. [6] Desde que fue adquirido por los militares, la mayoría de las operaciones de Maverick no se publican.
En marzo de 2006 se completó el programa Software Enabled Control patrocinado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA). Con la ayuda de investigadores de UC Berkeley , MIT y Georgia Tech , Boeing desarrolló una variante de su plataforma Maverick UAV que se conoció como Renegade UAV. Este avión realizó con éxito varias maniobras y voló rutas sin intervención humana en tiempo real. [7] [8]
A160
El programa de desarrollo del A160 comenzó cuando DARPA otorgó un contrato de demostración de tecnología de 30 meses a Frontier Systems, con sede en San Diego, en marzo de 1998, propiedad del pionero de los UAV Abe Karem . [9] En junio de 1999, Frontier probó el sistema de control de vuelo autónomo con el Maverick-A, un Robinson R22 modificado. Este banco de pruebas se perdió durante un accidente en 2000, después de haber volado durante 215 horas. El primer prototipo, un A160 de tres palas, demostró un breve vuelo estacionario el 7 de diciembre de 2001 y realizó su primer vuelo hacia adelante el 29 de enero de 2002. [10]
Una versión de cuatro palas del A160 voló en noviembre de 2002 usando un motor Subaru de cuatro cilindros y más tarde un motor de pistón de seis cilindros. [3] [11] Frontier Systems obtuvo un contrato para cuatro A160 más en octubre de 2003. [12] Frontier Systems produjo un total de tres vehículos. Los vehículos 1 y 3 se perdieron en accidentes. Frontier comenzó un motor diesel KW600 planeado para el vehículo, pero nunca lo completó. Un motor diesel casi habría duplicado la resistencia del vehículo debido al menor consumo de combustible. [13] [14] [15]
Frontier Aircraft, y más tarde Boeing, llevaron a cabo el programa A160 como parte de una serie de contratos con la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), el Ejército de los Estados Unidos y la Armada de los Estados Unidos desde 2003. [3] [16] En septiembre. 2003, DARPA otorgó a Frontier un contrato de $ 75 millones para el diseño, desarrollo y prueba de cuatro A160. [dieciséis]
El rotor del A160 incluye palas cuya rigidez y sección transversal varían a lo largo de su longitud. Su diseño rígido y sin bisagras de baja carga permite cambiar las RPM entre 140 y 350 [17] utilizando una transmisión de dos velocidades [15] [18] para optimizar la eficiencia a diferentes velocidades y altitudes, una técnica llamada "tecnología de rotor de velocidad óptima", inventado por Abe Karem. [1] [19] Es principalmente debido a estas características que el Hummingbird puede volar con menos potencia - y por lo tanto usar menos combustible - que los helicópteros convencionales comparables, [11] que solo ajustan el paso de las palas y mantienen el rotor a rpm constantes. [20] [21] [22] [23] [15]
En agosto de 2005, Frontier Systems, que entonces era una subsidiaria de Boeing, recibió un contrato de 50 millones de dólares de la División de Aeronaves del Centro de Guerra Aérea Naval "para evaluar la utilidad militar y la asequibilidad de un UAV VTOL de largo alcance que emplea una amplia variedad de cargas útiles adaptables". [dieciséis]
En octubre de 2007, DARPA otorgó a Boeing un contrato de $ 6,3 millones para entregar una aeronave A160T y una cápsula modificada para el programa Autonomous Real-Time Ground Ubiquitous Surveillance-Imaging System (ARGUS-IS). En 2008, DARPA consideró que las alas cortas portaban armas. [15]
Historia operativa
Prueba de vuelo
El Hummingbird realizó su primer vuelo en enero de 2002, utilizando un motor Subaru de 4 cilindros. [24] [25] [26] El 20 de septiembre de 2004, el Hummingbird realizó su primer vuelo desde que Boeing se hizo cargo del programa en mayo anterior. [27] El programa de prueba funcionó desde el Aeropuerto de Logística del Sur de California cerca de Victorville, California . [28] [29]
En agosto de 2005, el Hummingbird voló alrededor de Victorville en un curso de 1.200 millas a 60 nudos y 4000 pies, uno de los vuelos en helicóptero más largos de la historia. [30] [ verificación necesaria ] Una falla mecánica hizo que el helicóptero se estrellara cerca del final del vuelo y las pruebas de vuelo continuaron algunos meses después de que concluyó la investigación del accidente. El 30 de noviembre de 2005, la aeronave completó con éxito su primer vuelo con un nuevo motor de pistón de gasolina de 6 cilindros y 290 kW (390 hp), flotando sobre el aeródromo durante aproximadamente media hora. [25]
Una versión de seguimiento con turboeje , el A160T, se voló por primera vez el 15 de junio de 2007. [31] Se voló durante 8 horas el 27 de septiembre de 2007 con una carga útil de 1,000 libras. El 12 de octubre voló durante 12 horas con una carga útil de 500 libras, simulando una misión de reconocimiento militar multisensor. Este último vuelo consumió menos del 60% de la carga máxima de combustible del Hummingbird. [32]
El 10 de diciembre de 2007, uno de los prototipos A160T se estrelló durante una prueba de vuelo en las instalaciones de prueba de Boeing Advanced Systems en Victorville. [33] [34] Una investigación de Boeing determinó que el incidente fue causado cuando los datos del sensor dejaron de actualizarse en la computadora de vuelo: con el circuito de retroalimentación para el sistema de control efectivamente cortado, el helicóptero "abandonó el vuelo controlado e impactó el suelo casi ángulo vertical." Gran parte de la evidencia forense se quemó en el incendio posterior al accidente. Se encontraron varias áreas potenciales que podrían haber causado que el hilo de actualización de retroalimentación del software se detuviera, y esas áreas problemáticas conocidas se abordaron y las pruebas de vuelo se reanudaron el 26 de marzo de 2008. [35]
El 9 de mayo de 2008, en Yuma Proving Ground en Arizona , el A160T demostró su capacidad de flotar fuera del efecto suelo (HOGE) a 15,000 pies para cumplir con su hito DARPA . Luego superó el hito durante el mismo vuelo al repetir el HOGE a 20,000 pies de altitud. Una semana después, a partir de la noche del 14 de mayo, el A160T demostró sus capacidades de resistencia sin repostar con un vuelo de 18,7 horas, aterrizando con más de 90 minutos de combustible a bordo. [36] Este fue reconocido como el vuelo sin repostar más largo de cualquier helicóptero, y la Fédération Aéronautique Internationale (FAI) otorgó a Boeing el récord oficial de resistencia en la clase UAV de 500 kg a 2500 kg de control autónomo para el vuelo. [37]
Anteriormente, en mayo de 2004, el Comando de Comunicaciones y Electrónica del Ejército de EE. UU. Otorgó a Syracuse Research Corp. un contrato de $ 13,3 millones para el radar de apertura sintética / indicador de objetivo en movimiento en tiempo real, penetrante de follaje y de frecuencia ultra alta para su uso en el A160. [16] En agosto de 2008, el A160T comenzó a realizar pruebas de vuelo en lo que se conoció como el sistema de radar DARPA FORESTER .
En agosto de 2009, el Cuerpo de Marines de EE. UU. Eligió el A160T junto con el Kaman K-MAX para demostrar la capacidad de mover 6.000 lb (2.722 kg) de carga en menos de 6 horas durante tres días consecutivos. [38] El A160T completó con éxito la demostración de reabastecimiento a principios de marzo de 2010. [39] En diciembre de 2010, NAVAIR adjudicó un contrato de $ 29,9 millones a Boeing por dos A160T y sistemas de control. Kaman recibió un contrato similar por valor de $ 46 millones. [40] NAVAIR emitió una orden de suspensión del trabajo en el A160 en diciembre de 2011, antes de una Evaluación de reacción rápida. [41] El K-MAX finalmente fue elegido sobre el A160T para el papel de reabastecimiento no tripulado por los Marines, y fue enviado a Afganistán en 2011. [42]
El 28 de julio de 2010, un A160T se estrelló en el Aeropuerto de Logística del Sur de California . Se autorotated al suelo luego rodó sobre su costado. [43]
En agosto de 2010, el A160T se sometió a vuelos de prueba en la jungla en Belice para el Comando de Operaciones Especiales de EE. UU. [44] Dos fuselajes participaron en pruebas de la capacidad del radar de penetración de follaje DARPA FORESTER para penetrar la cubierta de la jungla. Las pruebas se detuvieron una semana antes cuando un avión se estrelló el 4 de septiembre de 2010 en el aeródromo de Central Farm en Cayo, Belice [45] [46] cuando el Comando de Operaciones Especiales estaba entregando sus A160 al Ejército en 2011 [47]. Otro choque causado por vibraciones ocurrió en Victorville el 17 de abril de 2012, dañando el sensor ARGUS y la aeronave. [48]
Cancelación del ejército de EE. UU.
El A160 iba a ser desplegado en Afganistán con la cámara ARGUS-IS en junio de 2012. Pero justo antes del despliegue, el Ejército emitió una orden de suspensión de trabajo a Boeing porque el avión tenía una alta "probabilidad de continuos retrasos técnicos y de programación", y los costos y riesgos habían "aumentado de manera tan significativa que la continuación del programa ya no era lo mejor para el gobierno". La vibración fue uno de los problemas. [49] [50] [48] La orden de detener el trabajo dejó al A160 todavía oficialmente en desarrollo, pero cerca de su terminación. [23] Para diciembre de 2012, el Comando de Entrenamiento y Doctrina del Ejército había revisado la idea del Ejército de un UAV helicóptero VTOL para misiones ISR y decidió que, debido a restricciones presupuestarias, no continuarían con la idea. En cambio, decidieron que el Ejército seguiría usando los UAV de ala fija que ya tenían para el puesto. [51]
Especificaciones
Datos de Boeing. [52]
Características generales
- Tripulación: 0
- Longitud: 35 pies 0 pulg (10,7 m)
- Peso vacío: 2.500 lb (1.134 kg)
- Peso bruto: 6.500 libras (2.948 kg)
- Planta motriz: 1 × Pratt & Whitney Canada PW207D , 550 hp (410 kW) [15]
- Diámetro del rotor principal: 11 m (36 pies 0 pulg)
Actuación
- Velocidad máxima: 160 mph (258 km / h, 140 nudos)
- Alcance: 4170 km, 2250 millas náuticas (2,590 mi)
- Resistencia: más de 20 horas
- Techo de servicio: 20.000 a 30.000 pies (6.100 a 9.150 m)
- Relación de planeo máxima: 7 (según Karem) [53]
Ver también
- Boeing X-45
- Explorador de fuego Northrop Grumman MQ-8
- Vehículo aéreo no tripulado
Referencias
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enlaces externos
- Página A160 en Boeing.com
- Página A160 en DARPA.mil
- Página de adquisiciones de DARPA
- Página A160 en GlobalSecurity.org
- Cronología de adjudicaciones de contratos, vuelos y modificaciones del A160, con imágenes
- "El helicóptero no tripulado Hummingbird de DARPA llega a la mayoría de edad" . Flightglobal.com, 3 de julio de 2008.
- "SOCOM revela plan para comprar 20 colibríes A160T mejorados y renombrados" . Flightglobal.com, 6 de mayo de 2009.