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| A160 ハミングバード YMQ-18 | |
|---|---|
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| 一般情報 | |
| タイプ | 無人航空機ヘリコプター |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | ボーイング・アドバンスト・システムズ |
| 状態 | 2012年に放棄された |
| 建造数 | 4歳以上? |
| 歴史 | |
| 初飛行 | 2002 |
ボーイングA160 ハミングバード(軍事呼称: YMQ-18A ) は、無人航空機(UAV)ヘリコプターです。その設計には、ヘリコプターにこれまで使用されたことのない多くの新技術が取り入れられており、現在運用されているどのヘリコプターよりも優れた耐久性と高度を実現しています。
ハミングバードの開発は、 1998年にフロンティア・エアクラフト社がDARPAのために開始した。2003年からは米陸軍と米海軍もこのプロジェクトに資金提供した。2004年5月、同社はボーイング社に買収され、ボーイング・ファントム・ワークスに統合され、その後ボーイング統合防衛システムズの高度システムグループに統合された。[1]初期のA160はスバルの自動車用エンジンを改造して搭載されていたが、新しいバージョンではプラット・アンド・ホイットニーPW207Dターボシャフトエンジンを使用している。[2]
A160は2010年も開発飛行試験を継続したが、試験飛行ではすでにより長い耐久性、より高い高度、より広範な自律性、より大きなペイロードが実証されていた。[と比較して? ]このプログラムは、2,500マイル (4,000 km) の航続距離、24時間の耐久性、30,000フィート (9,100 m) の高度という野心的な目標を掲げていた。飛行はほぼ自律的であり、航空機はリアルタイムの人間による制御に頼るのではなく、特定の目的を達成するためにどのように飛行するかを自ら決定した。A160は140ノット (260 km/h) を超える最高速度を達成したが、耐久性と高度が目標であり、速度ではなかった。機首から尾部までの長さは35フィート (11 m)、ローター直径は36フィート (11 m) である。[3]
このプロジェクトは2012年12月に米軍によって放棄された。
設計と開発
マーベリックとレネゲードUAV
1999年から2000年にかけてのA160機体とローターシステムの初期開発中、フロンティアシステムズは同時に、航空電子機器、ソフトウェア、飛行制御システムのテストベッドとして、垂直離着陸（VTOL）UAVのマーベリックを設計した。マーベリックは、ロビンソンR22軽量民間ヘリコプターの大幅な改造版であった。実績のあるヘリコプターの機体を使用することで、エンジニアは後にA160に移植できるシステムの開発に集中することができた。[4] [5]
マーベリック計画は1998年に始まり、1年も経たない1999年に初飛行が行われた。R22は元々2人乗りの有人ヘリコプターであったが、マーベリックは「セーフティパイロット」（無人飛行制御システムが故障した場合に機体を回復できる人間のパイロット）を一度も使用しなかったという点で重要であった。ソフトウェアと航空電子工学システムの多くはマーベリックとA160で共有されていたため、マーベリックはA160が飛行を開始した後も長く運用され続けた。ボーイングは2004年にフロンティアシステムズを買収した後、マーベリックの開発のほとんどを中止したが、訓練用資産として、またA160の技術開発におけるリスクを軽減するために飛行を続けた。[5]
アメリカ海軍は4機のマーベリックを飛行させ、ウェスカム電気光学/赤外線センサーシステムやその他のセンサーを搭載していた可能性がある。[4]軍が取得して以来、マーベリックの運用のほとんどは非公開である。
2006年3月、国防高等研究計画局（DARPA）が後援するソフトウェア制御プログラムが完了しました。カリフォルニア大学バークレー校、マサチューセッツ工科大学、ジョージア工科大学の研究者の協力を得て、ボーイングはマーベリック無人航空機プラットフォームの派生型を開発し、レネゲード無人航空機として知られるようになりました。この航空機は、リアルタイムの人間による入力なしに、さまざまな操縦や飛行ルートを成功裏に実行しました。[6] [7]
A160
A160の開発プログラムは、1998年3月にDARPAがサンディエゴに拠点を置くUAVのパイオニアであるアベ・カレム氏が所有するフロンティア・システムズに30か月の技術実証契約を授与したことから始まりました。[8] 1999年6月、フロンティアはロビンソンR22を改造したマベリックAで自律飛行制御システムをテストしました。このテストベッドは215時間飛行した後、2000年に墜落で失われました。最初のプロトタイプである3枚羽根のA160は、2001年12月7日に短時間のホバリングを実証し、2002年1月29日に最初の前進飛行を行いました。[9]
A160の4枚羽根バージョンは、スバルの4気筒エンジン、後に6気筒ピストンエンジンを使用して2002年11月に飛行しました。[3] [10]フロンティアシステムズは、2003年10月にさらに4機のA160の契約を獲得しました。 [11]フロンティアシステムズによって合計3機の車両が製造されました。車両1と3は墜落で失われました。フロンティアは、車両用にKW600ディーゼルエンジンの計画を開始しましたが、完成しませんでした。ディーゼルエンジンは、燃料消費量が少ないため、車両の耐久性がほぼ2倍になります。[12] [13] [14]
フロンティア・エアクラフト社、後にボーイング社は、2003年から国防高等研究計画局（DARPA）、アメリカ陸軍、アメリカ海軍との一連の契約の一環としてA160プログラムを実行した。 [3] [15] 2003年9月、DARPAはフロンティア社に4機のA160の設計、開発、テストのための7,500万ドルの契約を授与した。[15]
A160のローターには、長さに沿って剛性と断面積が変化するブレードが含まれています。低負荷で剛性が高く、ヒンジのない設計により、 2速トランスミッション[14] [17 ]を使用して140〜350 [16] の間で回転数を変更でき、さまざまな速度と高度で効率を最適化できます。これは、エイブ・カレムによって発明された「最適速度ローター技術」と呼ばれる技術です。[1] [18]これらの機能により、ハミングバードは、ブレードピッチを調整してローターを一定の回転数に保つだけの同等の従来のヘリコプター[10]よりも少ない電力で飛行でき、したがって燃料消費量も少なくなります。[19] [20] [21] [22] [14]
2005年8月、当時ボーイングの子会社であったフロンティアシステムズは、海軍航空戦センター航空機部門から「多種多様な適応型ペイロードを採用した長距離VTOL無人航空機の軍事的有用性と経済性を評価する」ために5000万ドルの契約を獲得した。[15]
2007年10月、DARPAはボーイング社に、自律型リアルタイム地上ユビキタス監視画像システム（ARGUS-IS）プログラム用のA160T航空機と改良型ポッドを納入する630万ドルの契約を授与した。2008年、DARPAは武器を搭載するスタブウィングを検討した。[14]
運用履歴
飛行試験
ハミングバードは2002年1月に4気筒スバルエンジンを搭載して初飛行を行った。[23] [24] [25] 2004年9月20日、ハミングバードは前年5月にボーイング社がプログラムを引き継いで以来、初飛行を行った。[26] テストプログラムはカリフォルニア州ビクタービル近郊の南カリフォルニア物流空港から実施された。[27] [28]
2005年8月、ハミングバードはビクターヴィル周辺を60ノット、高度4000フィートで1200マイル飛行したが、これはヘリコプター史上最長の飛行の一つであった。[29] [検証が必要]機械的な故障によりヘリコプターは飛行の終わり近くに墜落し、墜落調査が終了した数ヶ月後に飛行試験が続けられた。2005年11月30日、この飛行機は新しい290kW（390馬力）の6気筒ガソリン駆動ピストンエンジンで初飛行を成功させ、約30分間飛行場の周囲をホバリングした。[24]
後継のターボシャフトエンジン搭載型であるA160Tは、2007年6月15日に初飛行した。[30] 2007年9月27日には1,000ポンドのペイロードを積んで8時間飛行した。10月12日には500ポンドのペイロードを積んで12時間飛行し、マルチセンサー軍事偵察ミッションをシミュレートした。この後者の飛行では、ハミングバードの最大燃料積載量の60%未満しか使用されなかった。[31]
2007年12月10日、ビクタービルにあるボーイング・アドバンスト・システムズの試験施設で飛行試験中に、A160Tプロトタイプの1機が墜落した。[32] [33]ボーイングの調査により、この事故はセンサーデータがフライトコンピューターに更新されなくなったことが原因であると判明した。制御システムのフィードバックループが事実上切断されたため、ヘリコプターは「制御飛行を中断し、ほぼ垂直の角度で地面に衝突した」。法医学的証拠の多くは墜落後の火災で焼失した。ソフトウェアフィードバック更新スレッドが停止する原因となった可能性のある領域がいくつか発見され、それらの既知の問題領域に対処し、2008年3月26日に飛行試験を再開した。[34]
2008年5月9日、アリゾナ州ユマ性能試験場で、A160Tは15,000フィートで地面効果外ホバリング（HOGE）能力を実証し、 DARPAマイルストーンを達成しました。その後、同じ飛行中に20,000フィートの高度でHOGEを繰り返すことでマイルストーンを超えました。1週間後の5月14日の夜に始まり、A160Tは18.7時間の飛行で無給油の耐久性を実証し、90分以上の燃料が残っている状態で着陸しました。[35]これは、あらゆる回転翼航空機の無給油飛行としては最長と認められ、国際航空連盟（FAI）は、この飛行でボーイングに500kgから2,500kgの自律制御UAVクラスの公式耐久性記録を与えました。[36]
これに先立ち、2004年5月、米陸軍通信電子司令部はシラキュース研究社に、A160で使用する超高周波、葉を貫通するリアルタイム移動目標指示器/合成開口レーダーの1,330万ドルの契約を授与した。[15] 2008年8月、A160TはDARPA FORESTERレーダーシステムとして知られるようになったシステムの飛行試験を開始した。
2009年8月、A160TはカマンK-MAXとともに米海兵隊に選ばれ、6,000ポンド（2,722kg）の貨物を6時間以内に3日間連続で輸送する能力を実証した。[37] A160Tは2010年3月初旬に補給実証を無事に完了した。[38] 2010年12月、NAVAIRはボーイング社に2,990万ドルの契約を授与し、2機のA160Tと制御システムを受注した。カマン社も同様の契約を4,600万ドルで受注した。[39] NAVAIRは2011年12月、迅速対応評価の前にA160の作業停止命令を出した。[40]最終的に海兵隊はK -MAXをA160Tよりも優先して無人補給任務に選び、2011年にアフガニスタンに派遣した。[41]
2010年7月28日、A160Tが南カリフォルニア・ロジスティクス空港に墜落した。機体は自動回転して地面に倒れ、その後横転した。[42]
2010年8月、A160Tはアメリカ特殊作戦司令部のためにベリーズのジャングルで試験飛行を行った。[43] 2機の機体が、DARPA FORESTERの葉貫通レーダーがジャングルを貫通する能力の試験に使用された。この試験は、2010年9月4日にベリーズのカヨにあるセントラルファーム飛行場で1機が墜落したため、予定より1週間早く中止された。[44] [45] 2011年に特殊作戦司令部がA160を陸軍に引き渡していた時期だった。 [ 46] 2012年4月17日にはビクターヴィルで振動によるさらなる墜落事故が発生し、ARGUSセンサーと機体が損傷した。[47]
米軍のキャンセル
A160は、 2012年6月にARGUS-ISカメラとともにアフガニスタンに配備される予定だった。しかし配備直前、陸軍はボーイング社に作業停止命令を出した。同機は「技術的およびスケジュール上の遅延が続く可能性が高く」、コストとリスクが「大幅に増加したため、プログラムの継続はもはや政府にとって最善の利益ではない」ためだ。振動も問題の一つだった。[48] [49] [47]作業停止命令により、A160は公式には開発中のままだったが、終了間近だった。[22] 2012年12月までに、陸軍訓練教義司令部はISR任務用のVTOLヘリコプターUAVに関する陸軍の構想を検討し、予算の制約のため、その構想を追求することはしないと決定した。代わりに陸軍は、すでに保有している固定翼UAVを引き続きその役割に使用することを決定した。[50]
仕様
ボーイングのデータ 。[51]
一般的な特徴
- 乗員: 0
- 長さ: 35 フィート 0 インチ (10.7 メートル)
- 自重: 2,500 ポンド (1,134 kg)
- 総重量: 6,500 ポンド (2,948 kg)
- 動力源:プラット・アンド・ホイットニー・カナダ PW207D 1基、550馬力 (410kW) [14]
- メインローター直径: 36 フィート 0 インチ (11 メートル)
パフォーマンス
- 最高速度: 160 mph (258 km/h、140 kn)
- 航続距離: 2,590 マイル (4,170 km、2,250 海里)
- 耐久性: 20時間以上
- 実用上昇限度: 20,000～30,000 フィート (6,100～9,150 メートル)
- 最大滑空比： 7（カレムによる）[52]
参照
参考文献
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最近の飛行試験の目的は、以前の航空機が 4 気筒のスバルエンジンを使用していたため、最新の車両構成で A160 の飛行範囲を広げることであった。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ボーイング A160 ハミングバードに関連するメディアがあります。
- Boeing.com の A160 ページ
- DARPA.mil の A160 ページ
- DARPA調達ページ
- GlobalSecurity.org の A160 ページ
- A160 の契約受注、飛行、改修の年表（画像付き）
- 「DARPA のハミングバード無人ヘリコプターが成熟期を迎える」Flightglobal.com、2008 年 7 月 3 日。
- 「SOCOM、改良され名称が変更されたA160Tハミングバード20機の購入計画を発表」Flightglobal.com、2009年5月6日。