菱公司制造的ATD-X隐身战斗机验证机,此次飞行验证是项目第二阶段的试验

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2015年,美国防高级研究计划局启动了“驾驶舱内自动化系统”项目,旨在让自动化系统接管基础飞行操作,降低人类作战负荷,提高任务能力和飞行安全,减少飞行员的培训周期和规模,节省培训和工资成本。目前,ALIAS项目在实施了43个月后,已成功实现预期目标,即将向军种转化。根据DARPA预算文件,该项目总共获得了8951.5万美元经费。

S-76BSARA自主技术试验直升机(美国西科斯基公司图片)

【据极光飞行科学公司网站2016年10月17日报道】极光飞行科学公司10月17日进行了机组座舱自动化系统项目第二阶段的飞行验证,在一名飞行员的监管下利用ALIAS系统控制塞斯纳Caravan飞机进行了基本飞行机动。ALIAS是美国DARPA资助的项目,利用一个机器人系统作为双人机组的副驾驶,在维持或改善飞机性能和任务性能的前提下,可减轻机组人员的工作负荷,增加飞机安全性。在项目的第一阶段,极光公司成功地研制了一个非侵入式的、可扩展的自动化系统,并在飞行模拟器和一架”钻石”DA-42飞机上进行了验证。此次飞行验证是项目第二阶段的试验,之后ALIAS将被安装在一架贝尔UH-1直升机上进行验证,目前正在实施中。极光公司的ALIAS系统的关键组件包括:座舱内机器视觉、用于驱动飞控系统的非侵入式机器人组件、基于平板电脑的用户界面、语音识别和合同、以及一套用来将自动系统安装到飞机上所需的为期30天的”知识获取”流程。

得益于载着重物实现长航时飞行的能力,像捕食者一样的无人机已经改变了现代战争。但是,从舰船甲板上操作如此大的固定翼无人机几乎是不可能的。在
DARPA的战术应用侦察节点项目下,航空环境公司和诺格公司正在研制能够在小型舰船上起降的中空长航时无人机。这些公司的设计方案据信都具
有垂直起飞的技术特点,但是DARPA也资助极光飞行科学公司研制类似吊车的“侧投”,以实现发射和回收453.6千
克级别的固定翼多传感器无人机,这些无人机将能够执行半径926公里内10-12小时的侦察、监视飞行任务。(中国航空工业发展研究中心
王元元)

[据美国《防务航宇》电子网站2014年6月10日报道]极光飞行科学公司设计师进入高速垂直起降飞机下一阶段的设计。该飞机将用于替代目前贝尔-波音V-22鱼鹰倾转旋翼机。

本篇供稿:系统工程研究所

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2014年,洛克希德▪马丁公司臭鼬工厂披露了研制紧凑型核聚变反应堆的计划。据称,洛马将研制比传统的设计方案小10倍的核聚变反应
堆,能够为城市、舰船、航天飞机、甚至更大的飞机提供能源。洛马使用了一种全新的概念将由氘、氚组成的超热等离子体限制在一定空间内,强迫发生聚变反应产
生氦,以此产生兆瓦级的能量。洛马计划在5年内做出小型核聚变装置原型机,他们需要在2015年及以后向怀疑论者展示研究进展以证明他们的想法是正确的。

四家合同商中只有一家可进入本项目第二、三阶段,将进行改进设计、发展、集成以及飞行演示验证。第一次飞行演示验证安排在2017年春季。

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5、DARPA/IBM芯片上的大脑

极光飞行科学公司正在完善公司的“快速打击”垂直起降飞机概念。该概念主要针对高效悬停和高速飞行设计,以提高性能和实现大得有效载重。“快速打击”将推进系统和装备空气动力学一体化。与此同时,西科斯基公司完善无人旋翼吹气机翼概念,固定翼空气动力学和选进旋翼控制系统进行集成,提供一个低复杂度配置。

极光飞行科学公司的ALIAS系统包括控制系统、视觉感知系统、语音交互系统、一台安装在副驾驶位置上的机械臂、先进平板电脑以及一套飞机操控知识的获取流程。感知系统包含四个摄像头,用于读取仪器面板和监视仪表的数值,以及开关控制按钮的位置,然后将这些信息数字化并传送给控制系统。机械臂拥有六自由度,可在控制指挥下像人类一样操纵飞机,包括使用驾驶杆、杆盘、方向舵脚蹬和油门杆等。飞行时,飞行员通过平板电脑为控制系统下指令,机械臂的动作如果和飞行员的操作冲突,可自动撤回。除了通过平板电脑,飞行员也可通过语音与ALIAS系统交互,后者会向前者提醒操作失误和警告意外情况。

ALIAS允许飞行员通过平板电脑与自动系统交互,该系统利用数据库和传感器提供的态势感知,自动完成任务规划和操作执行。在直升机上,ALIAS可以规划和执行航线,以避开已知和探测到的障碍物。

编辑:国防科技网 责任编辑:张海

DARPA官员称,他们希望将1B阶段合同授予所有四家参与“高速垂直起降验证机项目”的合同商,并在其中选择一家进入本项目第二阶段。但如果合同商未能满足合同要求,DARPA将有权终止其进入1B阶段研究。

(中国航空工业发展研究中心 袁成)

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能源消耗对于计算机来说是个越来越棘手的问题,尤其是对图像处理和用于防御的机器学习应用都需要更加强大的计算能力,这将对计算机能源消耗提出不小的挑
战。2015年,包括美国空军研究试验室在内的一些研究机构将开始测试一种高性能、低能耗的处理器,据悉这种新型处理器的设想来自于人类大脑的灵感。
IBM研制的TrueNorth芯片依靠神经元网络检测和识别模式,工作方式非常类似人脑。它采用了54亿个晶体管,形成了由100万个神经元和2.56
亿个突触组成的网状结构。然而,TrueNorth芯片所消耗的能量不到70毫瓦。IBM朝着制造人类大脑级别的、耗电仅1千瓦的5英寸大小的处理器又迈
进了一步。

“高速垂直起降验证机项目”旨在融合固定翼飞机和直升机的相关技术,从而在根本上改善垂直起飞和悬停、高速巡航飞行能力。最终,美国军方将用DARPA“高速垂直起降验证机项目”的相关技术来设计出V-22鱼鹰倾转旋翼机的替代机型。鱼鹰最高速度为275节。DARPA“高速垂直起降验证机项目”的目标将使高速垂直起降飞机速度达到至少300节,与小型喷气公务机的速度相当。“高速垂直起降验证机项目”希望悬停效率达到75%以上,巡航升阻比达到10以上,有效载荷至少占全机起飞重量的40%。

1.极光飞行科学公司

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[据美国航空周刊网站2014年12月29日报道]

极光飞行科学公司将在弗吉尼亚州马纳萨斯、印第安纳波利斯、亚利桑那州图森以及加州与文图拉开展本合同相关工作。预计2015年10月完成。

SARA试验机(美国西科斯基飞机公司图片)

西科斯基最初的由自主驱动的可选有人操作“2-1-0”乘员概念将使用改进的UH-60进行演示,并计划在2019年11月和2020年4月在美陆军“黑鹰”任务场景中进行验证。西科斯基创新研究组织副总裁克里斯·范·布滕在今年3月表示:“两名机组人员将进行高度增强,然后一名机组人员将下机,最后一名机组人员将下机,并把开关调到0。”据美陆军通用直升机项目办公室2019年5月15日在费城举行的垂直飞行协会论坛75周年大会上介绍,配装“矩阵技术”的UH-60M计划于2020年1月飞行。使用UH-60M进行“矩阵”的演示将在2020年5月进行。

9、舰载中空长航时无人机

周一,美国国防高级研究计划局的官员称授予极光飞行科学公司“高速垂直起降验证机项目”1B阶段的合同,该合同金额为1050万美元。而在上周,DARPA授予西科斯基公司“高速垂直起降验证机项目”1B阶段的价值1000万美元合同。极光飞行科学公司和西科斯基公司是参与“高速垂直起降验证机项目”四家美国公司中的两家,另外两家是卡雷姆飞机公司以及波音防务空间与安全部。在今年初和去年底,这四家公司均获得“高速垂直起降验证机项目”1A阶段的合同。目前,西科斯基和极光飞行科学公司进入1B阶段。该阶段包括初期设计、技术孵化、建模与仿真、飞机布局以及部件级测试。

根据招标书文件,ALIAS项目将发展一种可定制、嵌入式的自动飞行系统,并能通过人机接口与飞行员流畅互动。未来,飞行员将仅关注任务规划、军事战术等复杂问题,而ALIAS系统将完成起飞、巡航、避障、降落等飞行操作,另外也能纠正飞行员的失误、与人类协商规划飞行方案。

S-76BSARA对ALIAS进行试飞时,使用的地面指挥控制和任务规划系统(美国西科斯基公司图片)

尽管美国预算紧缩,但是美国陆军还是将波音AH-64“阿帕奇”和西科斯基“黑鹰”直升机发动机换装新的3000轴马力发动机的项目视为最高优先级。GE
公司、霍尼韦尔/普▪惠两个团队正在开展新发动机的演示验证,相比目前GE畅销的T700发动机,新发动机能够提高50%的输出功率、改善25%的燃油效
率。2015年,上述两个团队将在改进涡轮发动机项目中展开竞争,胜者将从2023年开始更新UH-60M的发动机。与此同时,五角大楼计划推动高效、变
涵道比、自适应风扇发动机研制用于F-35后期升级和潜在的2030年左右服役的战斗机。

DARPA“高速垂直起降验证机项目”是一个合同额1.3亿美元的项目。通过4年时间完成验证机的飞行。要求该验证机飞行速度高于300节,75%以上的悬停效率以及10以上的巡航升阻比。

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