對(duì)于一個(gè)擅長(zhǎng)高超音速飛機(jī)系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，瑞安·斯塔基博士(Dr. Ryan Starkey)“喜歡快速飛行”一點(diǎn)也不奇怪。然而，斯塔基博士研發(fā)一種名為戈杰特(GoJett)、飛行速度可達(dá)1.4馬赫(超過(guò)1000英里/小時(shí))的無(wú)人機(jī)的努力，與其說(shuō)是出于“速度需求”，不如說(shuō)是為了為超音速飛機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)成本效益高的試驗(yàn)臺(tái)。斯達(dá)克解釋道：“目前，沒(méi)有低成本的方法來(lái)測(cè)試以高亞音速和低超音速飛行的物體。我的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)[無(wú)人機(jī)系統(tǒng)]，方便這些系統(tǒng)的廣泛測(cè)試。如果我能創(chuàng)造出一個(gè)50萬(wàn)美元，甚至100萬(wàn)美元的飛機(jī)系統(tǒng)，它將比目前的測(cè)試平臺(tái)便宜兩個(gè)數(shù)量級(jí)。”
作為馬里蘭大學(xué)的一名研究教員，斯塔基博士專門(mén)研究“高超音速系統(tǒng)”——以或超過(guò)音速五倍的速度飛行的系統(tǒng)。在那里，他培養(yǎng)了推進(jìn)-機(jī)身集成和飛機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的專業(yè)知識(shí)。
2007年，Starkey加入CU AES學(xué)院，成為RECUV的重要成員和Busemann先進(jìn)概念(BAC)實(shí)驗(yàn)室主任。Starkey解釋了RECUV社區(qū)的需求:
“就RECUV而言，我在超音速無(wú)人機(jī)方面的工作是獨(dú)立的。不過(guò)，我確實(shí)從RECUV的控制系統(tǒng)和最佳實(shí)踐中吸取和吸收了RECUV的知識(shí)……在RECUV，無(wú)人領(lǐng)域非常繁忙，機(jī)會(huì)非常豐富。”
雖然超音速飛機(jī)早在20世紀(jì)40年代就存在了，但斯塔基和他的團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是第一個(gè)使這種技術(shù)小型化。美國(guó)空軍(該項(xiàng)目的主要贊助商)對(duì)這種微型化非常感興趣，他們希望利用超音速無(wú)人機(jī)作為廉價(jià)的、半可有可無(wú)的試驗(yàn)臺(tái)。
斯塔基飛機(jī)小型化的“使能部件”硬件是發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)重量不到15磅，提供了一個(gè)“高效的小規(guī)模推進(jìn)”系統(tǒng)，具有高推力和低成本。
除了推進(jìn)系統(tǒng)，GoJett還在其“無(wú)尾飛機(jī)設(shè)計(jì)”方面進(jìn)行了改進(jìn)。“通過(guò)減少阻力，這種設(shè)計(jì)降低了飛機(jī)的推進(jìn)要求，同時(shí)提高了它的隱身能力。
盡管RECUV的幾位研究人員專門(mén)研究自動(dòng)控制系統(tǒng)，但GoJett將實(shí)現(xiàn)一種“自動(dòng)”控制系統(tǒng)。他澄清:
“一個(gè)自主系統(tǒng)是一個(gè)思考系統(tǒng)，而一個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)是做它被告知的事情。對(duì)于我們的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，它會(huì)通過(guò)一個(gè)(內(nèi)部)檢查表來(lái)決定在特定條件下該做什么。你必須告訴它‘如果你偏離了航線，這就是你要做的’或者‘如果你燃料耗盡，這就是你要做的。’”
斯塔基的團(tuán)隊(duì)由報(bào)名參加他的研究生項(xiàng)目課程的研究生，以及參與高級(jí)項(xiàng)目的少數(shù)本科生組成。雖然這些學(xué)生為項(xiàng)目增添了“樂(lè)趣”和“創(chuàng)新”，但他們也提出了一個(gè)挑戰(zhàn):
“我們每學(xué)期都招收新生。這就像試圖用實(shí)習(xí)生建立一個(gè)先進(jìn)的，最先進(jìn)的系統(tǒng)。學(xué)生們對(duì)航空航天很了解，但要使他們趕上進(jìn)度還需要時(shí)間。當(dāng)他們熟練的時(shí)候，他們就畢業(yè)了。”
盡管學(xué)生流動(dòng)率很高，但該項(xiàng)目正在成功地取得進(jìn)展。目前，團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行飛行系統(tǒng)集成。超音速無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的首次飛行計(jì)劃在即將到來(lái)的秋季學(xué)期。
在第一次測(cè)試中，一個(gè)“低速”測(cè)試單元(時(shí)速約300英里)將被飛行。這個(gè)測(cè)試單元的目的是收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將用于校準(zhǔn)工程設(shè)計(jì)模型。在成功校準(zhǔn)后，一個(gè)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)的高速模型將在新墨西哥州的“無(wú)人飛行系統(tǒng)”飛行測(cè)試中心試飛。
在首次飛行之前，斯塔基的團(tuán)隊(duì)將解決戈杰特的最后一個(gè)重大技術(shù)挑戰(zhàn):起落架。無(wú)人機(jī)以100英里/小時(shí)的速度降落時(shí)，起落架需要減速，起落架必須能承受各種高力和扭矩。
當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)射接近時(shí)，Starkey解釋了他的想法:
“這個(gè)項(xiàng)目非常具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性。這是如此具有挑戰(zhàn)性，以至于有時(shí)(對(duì)學(xué)生們)可能會(huì)感到沮喪，因?yàn)橐朔恼系K太多了，但這只是伴隨著做一些以前沒(méi)有人做過(guò)的事情。只要第一次飛行收集了數(shù)據(jù)(用于校準(zhǔn)模型)，即使著陸時(shí)墜毀，它也會(huì)墜毀
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