보잉 A160 허밍버드

Boeing A160 Hummingbird
A160 벌새
YMQ-18
Boeing A160 Hummingbird VTOL-UAS.jpg
역할 무인항공기 헬리콥터
국기원 미국
제조사 보잉 어드밴스트 시스템즈
제1편 2002
상태 2012년 버려진
숫자 빌드 4+?

보잉 A160 허밍버드(군사 명칭: YMQ-18A)는 무인항공기(UAV) 헬리콥터다. 그것의 디자인은 헬리콥터에서 이전에 사용되었던 적이 없는 많은 새로운 기술들을 통합하여 현재 운용되고 있는 어떤 헬리콥터보다 더 높은 내구성과 고도를 가능하게 한다.

벌새의 개발은 1998년 프론티어 항공기에 의해 DARPA를 위해 시작되었다. 2003년부터 미 육군과 미 해군은 이 프로젝트에 자금을 지원하기로 합의했다. 2004년 5월 보잉에 인수되어 보잉 팬텀웍스에 이어 보잉 통합방위시스템s의 어드밴스트 시스템즈 그룹에 통합되었다.[1] 초기 A160은 수정된 Subaru 자동차 엔진에 의해 구동되었지만, 새로운 버전은 Pratt & Whitney PW207D 터보샤프트 엔진을 사용한다.[2]

A160은 2010년에 개발 비행 시험을 계속했지만, 시험 비행은 이미 더 큰 지구력, 더 높은 고도, 더 광범위한 자율성, 더 큰 탑재량을 보여주었다.[compared to?] 이 프로그램은 사거리 4,000km의 2,500마일, 24시간 지구력, 고도 9,100m의 야심 찬 목표를 가지고 있었다. 비행은 대부분 자율적이었으며, 항공기는 실시간 인간 통제에 의존하지 않고 특정한 목적을 달성하기 위해 스스로 비행하는 방법에 대한 결정을 내렸다. A160은 지구력과 고도가 속도가 아니라 목표였지만 140노트(260km/h) 이상의 최대 속도를 달성했다. 이 항공기는 코에서 꼬리까지 35피트(11m)의 길이를 가지며 회전자 직경은 36피트(11m)이다.[3]

이 프로젝트는 2012년 12월 미군에 의해 포기되었다.

설계 및 개발

매버릭과 르네게이드 무인항공기

참고 항목: 로빈슨 R22 § 매버릭 및 르네게이드 UAV

1999-2000년 A160 기체와 로터 시스템을 처음 개발하는 동안 프론티어 시스템즈는 항전, 소프트웨어 및 비행 제어 시스템의 테스트베드로 Maverick 수직 이착륙(VTOL) UAV를 동시에 설계했다. 매버릭은 로빈슨 R22 경형 민간 헬리콥터를 고도로 변형한 것이다. 입증된 헬리콥터 기체를 사용함으로써, 엔지니어들은 나중에 A160으로 이전될 수 있는 시스템 개발에 집중할 수 있었다.[4][5]

매버릭 프로그램은 1998년에 시작되었고, 첫 비행은 1년도 채 지나지 않은 1999년에 이루어졌다. R22는 원래 구성으로는 2인승 유인헬기였지만, 매버릭은 '안전 파일럿'(무인 비행통제시스템이 고장 났을 경우 사람이 탑승해 항공기를 회수할 수 있는 조종사)을 사용한 적이 없다는 점에서 의미가 컸다. 소프트웨어와 항전 시스템의 많은 부분이 매버릭과 A160 사이에 공유되었기 때문에 매버릭은 A160이 비행 운항을 시작한 지 오래도록 서비스를 유지했다. 보잉은 2004년 프런티어 시스템을 인수한 뒤 매버릭의 개발을 대부분 중단했지만 A160의 기술 개발 위험을 줄이기 위해 훈련 자산으로 비행을 계속했다.[5]

네 개의 매버릭은 다른 센서들 중에서도 특히 Wescam Electro-Optical/Infrarad 센서 시스템을 탑재한 미 해군에 의해 비행되었다.[6] 군에 인수된 이후 대부분의 매버릭 작전은 공개되지 않았다.

2006년 3월에 국방고등연구계획국(DARPA)이 후원하는 소프트웨어 활성화 제어 프로그램이 완료되었다. UC 버클리, MIT, 조지아 테크 등의 연구자들의 도움으로 보잉은 레니게이드 UAV로 알려진 매버릭 UAV 플랫폼의 변형을 개발했다. 이 항공기는 각종 기동훈련과 실시간 인력 투입 없이 항로를 비행하는 데 성공했다.[7][8]

A160

지상중 A160은 캘리포니아주 빅터빌에 있는 Southern California Logistics 공항에서 운행된다.

A160 개발 프로그램은 1998년 3월 미국 항공우주국(UAV)의 선구자 아베 카렘이 소유한 미국 샌디에이고 소재 프론티어 시스템스에 DARPA가 30개월 기술 시연 계약을 하면서 시작됐다.[9] 1999년 6월 프론티어는 로빈슨 R22를 개조한 매버릭-A로 자율 비행 통제 시스템을 시험했다. 이 시험대는 2000년 추락사고 당시 215시간 비행한 뒤 분실됐다. 첫 번째 시제품인 3번 블레이드 A160은 2001년 12월 7일에 잠깐의 호버를 시연했고 2002년 1월 29일에 첫 전진 비행을 했다.[10]

2002년 11월 수바루 4기통 엔진을 사용한 4기통형 A160이 비행했고, 이후 6기통 피스톤 엔진을 탑재했다.[3][11] 프론티어 시스템즈는 2003년 10월에 4대의 A160에 대한 계약을 추가로 받았다.[12] 프런티어 시스템즈가 생산한 차량은 총 3대. 1번과 3번 차량은 충돌로 유실되었다. 프론티어는 이 차량을 위해 계획된 KW600 디젤 엔진을 시작했지만, 완성하지 못했다. 디젤 엔진은 연료 소비량 감소로 인해 차량 내구성이 거의 두 배가 되었을 것이다.[13][14][15]

프론티어 항공기와 이후 보잉사는 2003년부터 국방고등연구계획국(DARPA), 미 육군, 미 해군과 일련의 계약의 일환으로 A160 프로그램을 실시하였다.[3][16] 2003년 9월, DARPA는 프론티어에게 4대의 A160의 설계, 개발 및 시험에 대해 7500만 달러의 계약을 체결했다.[16]

A160의 로터에는 길이에 따라 뻣뻣함과 단면이 변화하는 블레이드가 포함된다. 그들의 낮은 부하와 경첩이 없는 디자인은 2단 변속기를[15][18] 사용하여 140에서 350[17] 사이의 RPM을 변화시켜 다른 속도와 고도에서 효율성을 최적화할 수 있게 하는데, 이것은 아베 카림이 개발한 "최소 속도 로터 기술"이라고 불리는 기술이다.[1][19] 벌새는 주로 이러한 특징들 때문에 블레이드 피치를 조정하고 로터를 일정한 rpm으로 유지하는 비교할 수 있는 기존 헬리콥터보다 적은 전력으로 비행할 수 있고,[11] 따라서 연료를 덜 사용한다.[20][21][22][23][15]

2005년 8월, 당시 보잉사의 자회사였던 프론티어 시스템즈는 해군 항공전 센터 항공기 사단으로부터 "다양한 적응형 탑재체를 채용한 장거리 VTOL UAV의 군사적 효용성과 합리적인 가격을 평가하기 위해" 5000만 달러의 계약을 받았다.[16]

2007년 10월, DARPA는 보잉사에 A160T 항공기와 ARGUS-IS(자율적 실시간 지상 유비쿼터스 감시-이미징 시스템) 프로그램을 위한 수정된 포드 제공 계약금 630만 달러를 수여했다. 2008년에 DARPA는 무기를 운반하는 짧은 날개를 고려했다.[15]

운영이력

비행시험

벌새는 4기통 스바루 엔진을 이용해 2002년 1월 첫 비행을 했다.[24][25][26] 2004년 9월 20일, 벌새는 지난 5월 보잉사가 프로그램을 인수한 이후 첫 비행을 했다.[27] 테스트 프로그램은 캘리포니아주 빅터빌 인근 남캘리포니아 물류 공항에서 운영됐다.[28][29]

2005년 8월 허밍버드는 빅터빌 주변을 60노트, 4000피트로 비행했으며 이는 역대 최장 헬기 비행 중 하나이다.[30][verification needed] 기계적인 고장으로 인해 헬리콥터는 비행이 끝날 무렵 추락했고 추락 조사가 끝난 후 몇 달 후에도 비행 시험은 계속되었다. 2005년 11월 30일, 약 30분 동안 비행장 주변을 맴돌면서 290 kW(390 hp)의 6기통 가솔린 엔진으로 첫 비행을 성공적으로 마쳤다.[25]

후속 터빈축 동력 버전인 A160T는 2007년 6월 15일에 처음 비행되었다.[31] 2007년 9월 27일 1000파운드의 적재물을 싣고 8시간 동안 비행했다. 10월 12일, 그것은 다중 센서 군사 정찰 임무를 흉내 내며 500파운드의 탑재체를 운반하는 동안 12시간 동안 비행했다. 이 후자의 비행은 벌새의 최대 연료 하중의 60% 미만을 소모했다.[32]

2007년 12월 10일, 빅터빌에 있는 보잉 어드밴스트 시스템즈의 시험 시설에서 비행 시험 중에 A160T 시제품 중 하나가 추락했다.[33][34] 보잉사의 조사에 따르면, 조종 시스템을 위한 피드백 루프가 효과적으로 절단되면서, 헬리콥터는 "수직각에 가까운 비행을 통제하고 지면에 충격을 주었다"는 센서 데이터가 비행 컴퓨터에 업데이트되는 것을 중단했을 때 이 사건이 발생했다고 한다. 법의학적 증거의 상당 부분이 충돌 후 화재로 소실되었다. 소프트웨어 피드백 업데이트 스레드의 중단을 야기할 수 있는 많은 잠재적 영역이 발견되었고, 그러한 알려진 문제 영역이 다루어지고 2008년 3월 26일에 비행 시험이 재개되었다.[35]

2008년 5월 9일 애리조나 유마 입증 그라운드에서 A160T는 지상 효과(HOGE)를 15,000피트 상공에서 맴돌며 DARPA 이정표를 달성하는 능력을 입증했다. 그리고 같은 비행 중 2만 피트 고도에서 HOGE를 반복함으로써 이정표를 넘어섰다. 일주일 후인 5월 14일 밤부터 A160T는 제거되지 않은 지구력을 18.7시간 비행, 90분 이상의 연료를 탑재한 채 착륙시켰다.[36] 이는 역대 로터크래프트 중 가장 긴 무교체 비행으로 인정받았으며, FAI(Fédération Aéronautique Internationale)는 보잉사에 500~2500kg의 자체 조종 UAV 등급의 공식 지구력 기록을 수여했다.[37]

앞서 2004년 5월 미 육군 통신 전자 사령부는 A160에서 사용할 초고주파, 잎 침투, 실시간 이동 표적 표시기/합성 조리개 레이더에 대해 시러큐스 리서치사에 1,330만 달러의 계약을 수여했다.[16] 2008년 8월, A160T는 DARPA FORESER 레이더 시스템이라고 알려진 비행 시험을 시작했다.

A160T는 2009년 8월 카만 K-MAX와 함께 미 해병대가 선정해 3일 연속 6시간 미만에 6000lb(2,722kg)의 화물을 옮길 수 있는 능력을 입증했다.[38] A160T는 2010년 3월 초 재공급 시연을 성공적으로 마쳤다.[39] 2010년 12월, NAVAIR는 보잉사에 두 대의 A160T와 제어 시스템에 2,990만 달러의 계약을 체결했다. Kaman은 4600만 달러 상당의 비슷한 계약을 받았다.[40] NAVAIR는 신속 대응 평가 전에 2011년 12월 A160에 대해 작업 중지 명령을 내렸다.[41] K-MAX는 결국 해병대의 무인 재공급 역할로 A160T를 제치고 선정돼 2011년 아프가니스탄으로 파견됐다.[42]

2010년 7월 28일 Southern California Logistics Airport에서 A160T가 추락했다. 그것은 자동으로 땅까지 움직였다가 옆으로 굴렀다.[43]

2010년 8월 A160T는 미국 특수작전사령부를 위해 벨리즈에서 정글 시험비행을 받았다.[44] 두 개의 에어프레임이 정글 커버를 관통하는 DARPA FORESER 단풍 통과 레이더의 성능 테스트에 관여했다. 이번 시험은 지난 2011년 특수작전사령부가 A160기를 육군에 넘기면서 2010년[45][46] 9월 4일 벨리즈시 카요시의 중앙농장 비행장에서 항공기 1대가 추락하면서 일주일 일찍 중단됐다.[47] 2012년 4월 17일 빅토르빌에서 진동에 의한 추가 충돌이 발생해 ARGUS 센서와 항공기가 파손됐다.[48]

미 육군 취소

A160은 2012년 6월 ARGUS-IS 카메라로 아프가니스탄에 배치될 예정이었다. 그러나 배치 직전에 육군은 보잉사에 정지 명령을 내렸다. 왜냐하면 이 항공기는 "기술과 일정이 계속 지연될 가능성"이 높았고 비용과 위험은 "더 이상 정부에게 이익이 되지 않을 정도로 크게 증가했기 때문이다. 진동도 문제였다.[49][50][48] 작업중지 명령은 A160을 아직 공식적으로 발전시키지만 종료를 눈앞에 두고 있다.[23] 2012년 12월까지, 육군 훈련 및 독트린 사령부는 ISR 임무용 VTOL 헬리콥터 UAV에 대한 육군의 아이디어를 검토했고, 예산상의 제약 때문에 이 아이디어를 계속 추진하지 않기로 결정했다. 대신에 그들은 육군이 이미 그 역할을 위해 보유하고 있는 고정익 무인 항공기를 계속 사용하기로 결정했다.[51]

사양

데이터 위치 보잉[52]

일반적 특성

  • 승무원: 0
  • 길이: 35ft 0인치(10.7m)
  • 공중량: 2,500 lb(1,134 kg)
  • 총 중량: 6,500 lb(2,948 kg)
  • 발전소: 1 × Pratt & Whitney Canada PW207D , 550 hp (410 kW)
  • 메인 로터 직경: 36ft 0인치(11m)

퍼포먼스

  • 최대 속도: 160mph(258km/h, 140kn)
  • 범위: 2,590 mi (4,170 km, 2,250 nmi)
  • 지구력: 20시간 이상
  • 서비스 한도: 20,000–30,000ft(6,100–9,150m)
  • 최대 글라이드 비율: 7(카림 기준)[53]

참고 항목

참조

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외부 링크