Cinco tecnologias-chave para tornar as aeronaves práticas e econômicas




Por Garret Reim

FABRICAÇÃO AVANÇADA

A engenharia digital será essencial para equilibrar o custo e a capacidade das aeronaves atraíveis, antes da construção de protótipos e testes de voo, diz Shane Arnott, diretor do programa Airpower Teaming System da Boeing na Austrália. “Por exemplo, através da aplicação de engenharia digital, a Boeing Australia possui um gêmeo digital de todo o projeto de aeronaves do Boeing Airpower Teaming System que conseguimos ‘voar’ milhares de vezes em diferentes cenários para testar o desempenho da aeronave, o sistema de missão e muitos outros componentes necessários para aeronaves com capacidade de atração”.

Ferramentas como manufatura aditiva, autonomia na planta de fabricação e engenharia digital são necessárias para acelerar o ritmo da inovação, diz Scott Wierzbanowski, gerente de programa do programa Dynetics X-61A Gremlins da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Defesa dos EUA. “Embora normalmente leve de três a cinco anos para construir um veículo aéreo autônomo de chapa limpa, reduzir o ciclo de construção para 12 a 18 meses não apenas regula custos não recorrentes, mas também impulsiona a tecnologia de ponta para o campo mais cedo”.

AUTONOMIA CONFIÁVEL

Novas formas de automação de controle de vôo e software artificialmente inteligente precisam ser desenvolvidas para gerenciar a carga de pilotos sobrecarregados e operadores em terra. “O aumento da quantidade de veículos implantados deve ser feito paralelamente à redução do número de operadores humanos necessários para controlá-los”, diz Tim Keeter, gerente do programa X-61A Gremlins da Dynetics. “Desde a composição da força, o planejamento da missão, o engajamento, a intenção do comandante precisa ser clara e simplesmente comunicada pelo operador e implementada autonomamente por agentes artificialmente inteligentes distribuídos por todo o sistema”. Também é necessária autonomia para lidar com adversários, como Rússia ou China, que usam a guerra eletrônica para bloquear ou interromper a comunicação entre operadores e veículos aéreos não tripulados (UAVs). “Ambientes negados forçarão esses futuros sistemas a se adaptarem de maneira inteligente quando aeronaves individuais forem perdidas, ao identificar novas ameaças ou mudanças nas táticas de um adversário e a fundir rapidamente dados de vários sensores distribuídos para consumo pelo enxame e pelo homem”, diz Keeter.

TURBINAS DE JATOS MAIS SIMPLES

Como as aeronaves atraentes provavelmente teriam ciclos de vida de 20 a 30 missões – mais que mísseis de cruzeiro de uso único, mas menos que caças a jato tripulados – novas turbinas precisam ser desenvolvidas para atender a essa nova aplicação. “O custo dos motores na classe de empuxo e 700 lb [3,1kN] é um fator significativo no custo de um veículo atraente. Os custos mais baixos dos veículos promovem maior uso de veículos, o que aumenta a demanda por produção de motores”, diz Keeter. “Além disso, os motores otimizados para reutilização com tempos de reforma rápidos, em vez de dispensáveis, oferecem uma vantagem maior para veículos atraentes que também são recuperáveis. Uma revisão do projeto do motor para reduzir a contagem de peças, materiais, usinagem e custos de mão-de-obra que são alcançáveis ​​por meio da fabricação aditiva e de novas tecnologias de produção é fundamental.”

Drone MQ-25 Stingray

SISTEMAS DE MISSÃO MAIS BARATOS

Para que uma aeronave atrativa seja de baixo custo o suficiente para ser perdida para combater o atrito, seus subsistemas e cargas úteis também precisam ser baratos. “Certamente existem cargas úteis que podem se encaixar na faixa de preço atraente, mas muitas estão na extremidade inferior do espectro de capacidade ou são sistemas monomodo e de capacidade”, diz Steve Fendley, presidente da divisão de sistemas não tripulados da Kratos Defense & Security Solutions . “Provavelmente haverá um foco contínuo na produção de cargas úteis da missão perto da borda técnica do envelope, mas com um objetivo de custo significativamente reduzido, onde até as cargas úteis de alta capacidade podem ser consideradas atrativas”. Outra abordagem seria a rede de informações coletadas de sensores baratos em um grupo de UAVs, fornecendo dados aos operadores sem o risco de um único sensor multimodo de US $ 5 milhões a US $ 10 milhões, diz ele. “Os UAVs seriam implantados em números e funcionariam como equipes para atender aos requisitos da missão”.

MQ-25 Stingray

RECUPERAÇÃO AÉREA 

É preciso fazer mais trabalho para aperfeiçoar a recuperação dos UAVs, diz Keeter. “Embora a maioria possa ter dificuldade em pensar na recuperação dos UAVs como uma tecnologia, é de fato uma coleção de tecnologias facilitadoras, como navegação de precisão, sistemas de recuperação, sistemas de segurança robustos, redes aéreas, gerenciamento de propriedades em massa, elementos de projeto estrutural e aviônicos especializados”. “Aeronaves atraentes que são recuperáveis ​​permitem que os custos com veículos sejam amortizados em vários usos, permitem o uso de cargas úteis de alto desempenho e alto custo e reduzem o custo médio da missão”.

FONTE: Flight International

TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: DAN

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