Skalade kompositer Proteus - Scaled Composites Proteus

Proteus
Skalade kompositer Proteus i flyg 1.jpg
Roll Experimentella flygplan
Tillverkare Skalade kompositer
Designer Burt Rutan
Första flygningen 26 juli 1998
Status I tjänst
Antal byggda 1
Utvecklad till Skalade kompositer White Knight

The Scaled Composites Model 281 Proteus är ett tandem-wing -höghöjdslångt uthållighetsflygplan som designats av Burt Rutan för att undersöka användningen av flygplan som telekommunikationsreläer i hög höjd . Proteus är ett fleruppdragsfordon som kan bära olika nyttolaster på en ventral pylon . Proteus har en extremt effektiv design och kan kretsa över en punkt över 19 800 m i mer än 18 timmar. Det ägs för närvarande av Northrop Grumman .

Design och utveckling

Proteus har en hel-komposit flygplansskiva med grafit-epoxismörgås konstruktion. Dess vingbredd på 23,65 m kan expanderas till 28 fot med avtagbara vingspetsar installerade. Proteus är ett "valfritt styrt" flygplan som vanligtvis flygs av två piloter i en tryckkabin. Det har dock också förmågan att utföra sina uppdrag semi-autonomt eller flyga på distans från marken. Under NASA : s Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST) -projekt hjälpte NASA: s Dryden Flight Research Center Scaled Composites med att utveckla ett sofistikerat stationshållande autopilotsystem och ett satellitkommunikationsbaserat (SATCOM) -baserat uplink-downlink-datasystem för Proteus prestanda och nyttolastdata. Proteus- vingen anpassades för användning på Model 318 White Knight- flygplan, vilket är lanseringssystemet för Rutans rymdskepp Tier One och DARPA X-37 .

Flygprovningen av Proteus började med sin första flygning den 26 juli 1998 på Mojave flygplats och fortsatte fram till slutet av 1999. I juni utplacerades Proteus internationellt för första gången och debuterade på Paris Air Show . Det flögs direkt från Bangor, Maine till Paris . Under den veckolånga showen flög den varje dag och demonstrerade dess möjligheter som en telekommunikationsplattform.

Proteus är den nuvarande innehavaren av ett antal FAI- världsrekord för höjd (klass: C1-e: landplan 3.000–6.000 kg, grupp: 3, turbojet), satt i samarbete med NASA Dryden. Den högsta uppnådda höjden var 63.245 fot (19.277 m) i oktober 2000.

Proteus togs med i listan över "100 Best of 1998 Design", av tidningen Time , 21 december 1998.

Operativ historia

På grund av flygplanets multimissionskaraktär har det varit involverat i ett antal betydande forskningsprojekt och uppdrag. Scaled Composites, ett helägt dotterbolag till Northrop Grumman, marknadsför aktivt flygplanet som en forskningsplattform och har publicerat en användarhandbok för planering av föreslagna uppdrag.

Angel Technologies HALO

Proteus var ursprungligen tänkt som en HALO-telekommunikationsplattform med hög höjd. Proteus skulle vara den första av en serie flygplan byggda av Scaled Technology Works i Montrose, Colorado (en föreslagen spinoff av Scaled Composites som senare avbröts). Flygplanet var avsett att bära en antenn på 14 fot (4,3 m) som testades på hösten 1999 och sommaren 2000, inklusive reläet för en videokonferens medan flygplanet kretsade över Los Angeles . Projektet lyckades dock inte gå vidare, och den efterföljande serien av flygplan byggdes inte.

ARTIS-kamera

En liten ARTIS-kamera (Airborne Real-Time Imaging System), utvecklad av HyperSpectral Sciences, Inc., under NASA: s ERAST-projekt, demonstrerades under sommaren 1999 när den tog visuella och nära infraröda bilder från Proteus medan den flög högt den Experimental Aircraft Association 's AirVenture 99 Airshow på Oshkosh, Wisconsin . Bilderna visades på en datorskärm på utställningen bara några ögonblick efter att de togs.

NAST-validering

Proteus första vetenskapliga uppdrag var att bära det nationella Polar-Orbiting Operational Environmental Satellite System Airborne Sounder Testbed - Interferometer (NAST-I) instrumentet i mars 2000 under den molnintensiva driftsperioden under Department of Energy Cloud and Radiation Testbed (CART) webbplats. Flygningarna, baserade från Stilwell, Oklahoma , omfattade 30 flygtimmar under en och en halv vecka, vilket karakteriserade molnegenskaper och validerade instrumentet.

Sedan i september och oktober 2000, under vattenånga Intensiv Period, Proteus och NAST flög validerings flyg studerar övre troposfären vattenånga och utför underflights av Terra satellit.

ARM-FIRE AFWEX-projekt

I november – december 2000 flög Proteus som en del av DOE: s Atmospheric Radiation Measurement (ARM) -program och deras vattenångsexperiment. Flygningarna var i stort sett desamma som flögs för NAST Water-Vapor Intensive Operation Period valideringsflyg.

NASA TRACE-P

Som en del av TRACE-P-uppdraget (Transport and Chemical Evolution over the Pacific) transporterade Proteus återigen NAST-podden under mars 2001. Flygplanet loggade 126 flygtimmar och baserades på olika sätt från Alaska, Hawaii och Japan och samlade in data i samordning med mark-, ballong- och satellitsensorpaket över nordpolen i mars 2001.

NASA CLAMS

Proteus deltog i NASA Chesapeake Lighthouse & Aircraft Measurements for Satellites (CLAMS) -programmet i juli och augusti 2001 och flög ut från NASAs Wallops Flight Facility . Projektet använde ett antal olika flygplan för att utveckla metoder för att mäta havsegenskaper och uppskattningar av aerosoler.

Luftburet lasermål

I februari 2002 bar Proteus en 30 fot lång (9,1 m) skida som fungerade som ett mål för utveckling av Boeing YAL-1 luftburet lasersystem. Podden rymde en uppsättning med över 2000 små hål innehållande optiska sensorer för att detektera lasersystemet. På grund av tidsbegränsningar med andra Proteus-kunder genomförde Airborne Laser aldrig ett egentligt flygprov med Proteus-målsystemet. Ett målsystem designades och integrerades i NKC-135 Big Crow- flygplanet och användes för majoriteten av luftburna lasertester.

ERAST DSA-system

I mars 2002 genomförde NASA Dryden, i samarbete med New Mexico State Universitys Technical Analysis and Applications Center (TAAC), FAA och flera andra enheter flygdemonstrationer av ett system för aktiv upptäckt, se och undvika (DSA) för potentiell tillämpning. till obemannade flygfordon (UAV) från Las Cruces, New Mexico . Detta var en del av NASA ERAST-projektet . Proteus flögs som en surrogat-UAV som fjärrstyrs från marken, även om säkerhetspiloter var ombord för att hantera start och landning och eventuella nödsituationer. Tre andra flygplan, allt från allmänna flygplan till ett NASA F / A-18 , fungerade som "samarbetsvilligt" målflygplan med en driftstransponder. I vart och ett av 18 olika scenarier upptäcktes ett Goodrich Skywatch HP Traffic Advisory System (TAS) på Proteus som närmade sig flygtrafik på potentiella kollisionskurser, inklusive flera scenarier med två flygplan som närmade sig olika riktningar. Fjärrpiloten instruerade sedan Proteus att vända, klättra eller gå ner efter behov för att undvika det potentiella hotet.

I april 2003 genomfördes en andra serie flygdemonstrationer med fokus på "icke-samarbetsvilliga" flygplan (de utan operatörer) i begränsat luftrum nära Mojave, Kalifornien , med återigen Proteus som en surrogat UAV. Proteus var utrustat med ett litet Amphitech OASys 35 GHz primärt radarsystem för att upptäcka potentiella inkräktarplan på simulerade kollisionskurser. Radardata skickades direkt till markstationen och via ett Inmarsat- satellitsystem installerat på Proteus. En blandning av sju inkräktarflygplan, allt från ett segelplan till en höghastighetsstråle, flög 20 scenarier under en fyra-dagarsperiod, ett eller två flygplan åt gången. I båda fallen plockade radaren upp det inkräktande flygplanet i intervallet 10,5 km, beroende på inkräktarens radarsignatur. Proteus fjärrpilot på marken kunde leda Proteus att vidta undvikande åtgärder vid behov.

IHOP 2002

Det internationella H2O-projektet (IHOP 2002) var ett fältförsök som ägde rum över de södra stora slätterna i USA från den 13 maj till den 25 juni 2002. Huvudsyftet med IHOP 2002 var förbättrad karaktärisering av det fyrdimensionella (4- D) distribution av vattenånga och dess tillämpning för att förbättra förståelsen och förutsägelsen av konvektion. NASAs holografiska luftburna roterande lidarinstrumentexperiment flögs som en del av detta projekt. Flygningar utfördes i samordning med Lockheed P-3- och DC-8- flygplan.

NASA Crystal-FACE

I juli 2002 deltog Proteus i Crystal-FACE och mätte tropiska cirrusmoln, opererade från Key West, Florida och flyger så långt söderut som Belize . För denna fas av projektet var flygplanet konfigurerat med 10-fots (3,0 m) kanarder och 13+1 / 2- fot förlängningar av vingspetsar.

Proteus under flygning 2002 i Department of Energy 's Mätning Atmospheric Radiation - Unmanned Aerial Vehicle (ARM-UAV) Program

ARM-UAV

Proteus har använts i ett antal distributioner som en del av ett projekt sponsrat av DOE: s Atmospheric Radiation Measurement- program och Sandia National Laboratories för att studera cirrusmoln i den övre atmosfären. Under dessa flygningar var flygplanet utrustat med över 20 sensorer monterade på fem delar av flygplanet. I november 2002 deltog Proteus i en annan fas av projektet, som flyger från Ponca City. I oktober 2004 opererade Proteus från Fairbanks, Alaska , och i februari 2006 placerades flygplanet till Darwin, Australien .

Rymdtramp

I maj och juni 2005 testade Transformational Space Corp, eller t / Space , deras raketfrigöringskoncept med Scaled Composites 'Proteus. En testflygning i fångenskap utfördes den 13 maj och raketmodellen tappades tre gånger, den 24 maj, 7 juni och 14 juni, över Edwards AFB . Mockupen var en 23% skalmodell av en föreslagen fyrpersoners kapsel (kallad CXV) och dess AirLaunch LLC- producerade QuickReach II-booster. Dessa speciella flygprov skulle visa konceptet med t / Space's Trapeze / Lanyard (TLAD) air drop system.

Utveckling av modell 395

Proteus flyger över Tehachapi-bergen med MP-RTIP-radarbältet

Northrop Grumman använder Proteus för att undersöka nya UAV- tekniker, eftersom den kan styras från cockpit , en markkontrollstation eller fungera semi-autonomt. Scaled, i samarbete med Northrop Grumman, erbjuder en helt oskapad version av Proteus, märkt Model 395 , som en del av tävlingen om USAF Hunter-Killer- tävlingen. Om den valts skulle den produkten ha flugits 2007.

Den 24 februari 2005 blev Proteus Scaleds första bombplan med frisläppandet av ett inert 500 pund vapen över Nellis Air Force Base i Nevada .

Global Hawk-radar

Den 27 april 2006 testade Proteus flight en stor pod utformad för att rymma en utvecklingsversion av Multi-Platform Radar Technology Insertion Program , eller MP-RTIP. Detta är ett radarsystem med hög upplösning av luft-till-mark och luft-till-luft syntetiskt bländarradarsystem som utvecklas för användning på RQ-4 Global Hawk . Denna pod är, beroende på dess längd och frontarea, en av de största nyttolasten som Proteus hittills har haft. Den faktiska flygprovningen av MP-RTIP-systemet började i slutet av september 2006, med den första flygningen som nådde 100 knop (120 km / h; 190 km / h) och 22 000 fot (6700 m) höjd.

Världsrekord

Proteus har satt flera världshöjdsrekord i FAI klass C-1e (landplan: startvikt 3000 till 6000 kg (6600 till 13200 lb)), grupp 2, turbojet, inklusive:

  • Höjd: styrd av Mike Melvill och Robert Waldmiller, 19 277 m (63 245 fot), 25 oktober 2000.
  • Höjd i horisontell flygning: styrd av Mike Melvill och Robert Waldmiller, 19 015 m (62 385 ft), 25 oktober 2000.
  • Höjd med 1000 kg nyttolast: styrd av Mike Melvill och Robert Waldmiller, 17 067 m (55 994 fot), 27 oktober 2000.

Specifikationer (Proteus)

Ortografiskt projicerat diagram över skalade kompositer Proteus

Data från Jane's All the World's Aircraft 2003–2004

Generella egenskaper

  • Besättning: Två (pilot och co-pilot)
  • Längd: 17,17 m
  • Vingspan: 23,65 m (77 ft 7 in)
  • Höjd: 17 fot 8 tum (5,38 m)
  • Vingsarea: 300,9 kvm (27,92 m 2 )
  • Tom vikt: 5860 kg (2658 kg)
  • Max startvikt: 5670 kg
  • Kraftverk: 2 × Williams FJ44 -2 turbofans , 2293 lbf (10,20 kN) tryck vardera

Prestanda

  • Maximal hastighet: 313 mph (504 km / h, 272 kn)
  • Kryssningshastighet: 359 km / h, 190 kn) vid 20000 fot
  • Uthållighet: 14 timmar vid 1150 miles (1850 km) från basen
  • Servicetak: 19.000 m (61000 ft) mittuppdragshöjd
  • Klättringshastighet: 1700 ft / min (17 m / s)

Se även

Relaterad utveckling

Referenser

Anteckningar

Bibliografi

  • Jackson, Mark. Jane's All The World's Aircraft 2003–2004 . Coulsdon, Storbritannien: Jane's Information Group, 2003. ISBN  0-7106-2537-5 .

externa länkar