Etats-Unis - DARPA - Projet "TRANSFORMER TX": autogire ou jeep sauteuse et volante ?

ABSTRACT

This article sums up the project of DARPA - TRANSFORMER TX - to present a jeep capable of zero roll take-offs and landings through ultra high inertia rotor to the US Marine Corps.


Jeep "Flying- Jump" de la firme Carter Aviation au sol et en vol – voir les 2 pages sur www.theregister.co.uk dans menu SCIENCE du 29/09/2010)

Aux Etats-Unis, la "Defense Advanced Research Projects Agency" (*), en charge de la Recherche et du Développement au ministère de la Défense, a signé le contrat "Transformer TX" de plus de 3.000.000$ avec la firme AAI, une filiale de Textron Systems, pour réaliser une jeep volante capable de rouler en tout terrain, de décoller verticalement, de monter jusqu'à 3.300 m, de voler à une vitesse d'environ 200km/h et de se poser à la verticale. La charge utile doit être d'environ 500kg (passagers avec équipement) et l'autonomie de 500km ; le pilotage doit être automatisé afin de ne pas exiger une formation trop pointue de pilote.

Cette jeep "Flying- Jump" doit permettre aux Marines américains engagés au sol - le corps des Marines dispose d'une aviation - de progresser rapidement vers leur objectif malgré des obstructions sur l'itinéraire suivi ou pour sortir "par le haut" d'une embuscade: "Get in and get out fast !".

*
* *

AAI doit développer ce véhicule hybride à partir de brevets complémentaires achetés à la société Carter Aviation ayant déjà réalisé le démonstrateur de son nouveau concept SR/C - Slow Rotor / Compound - et à partir d'accords de coopération avec des sociétés - Terrafugia (ailes repliables), Bell (hélice, rotor, turbine), Textron Systems (véhicule blindé léger) - maîtrisant déjà parfaitement des parties de porteur et le porteur lui-même à " transformer " en un véhicule hybride " X ".

Comme le montre la vue ci-dessus, la jeep "Flying- Jump" doit être :
- Sur terre et en tout terrain, un petit véhicule léger pouvant transporter 4 personnes (turbine produisant l'électricité alimentant les moteurs électriques des roues ou faisant tourner l'hélice propulsive en vol) ;
- En l'air, un autogire utilisant le concept SR/C :
-- décollage et atterrissage vertical avec le rotor à pas variable dont les extrémités de pales sont lestées pour stocker un maximum d'énergie cinétique ;
-- sustentation en vol grâce en partie aux 2 ailes dépliées sur le sommet du toit et en partie au rotor tournant "lentement" en autorotation sur un mât, déplié au moment du prélancement du rotor par la turbine;
-- propulsion par l'hélice arrière couplée à la turbine;
- En vol, rotor tournant en autorotation, lentement au pas minimum (diminution de la traînée), dans le flux d'air produit par le mouvement en avant ; mouvement en avant produit par la turbine entraînant l'hélice propulsive (pas variable) carénée à l'arrière du véhicule ;

La procédure du "jump take off" est décrite sommairement sur le site de Carter Aviation à la rubrique FAQ question n° 13:
- mettre le pas de l'hélice au minimum (commande de pas hélice) pour pouvoir prélancer le rotor rapidement avec le maximum d'énergie;
- prélancer le rotor (pas mis au minimum avec commande de pas collectif rotor) à un nombre de tours double de celui utilisé par l'autogire en translation horizontale pour stocker l'énergie cinétique nécessaire au décollage vertical;
- quand le compte-tour rotor indique le chiffre "ad-hoc":
-------------------------------------------------------- augmenter le pas de l'hélice,
-------------------------------------------------------- arrêter le prélancement,
-------------------------------------------------------- puis augmenter le pas du rotor.
La portance créée par l'augmentation du pas du rotor fait "sauter" en l'air la machine tandis que la poussée de l'hélice amène la machine à sa vitesse de croisière après l'avoir mis en configuration "Slow Rotor".
On peut supposer que l'atterrissage se fait en configuration de descente en autorotation verticale face au vent et qu'à une hauteur donnée, il faut mettre progressivement plein grand pas sur le rotor pour toucher le sol en douceur après un "flare" et une remise à plat.
Il faut alors reconfigurer la machine en mode "jeep" - pliage des ailes, du mât et des pales du rotor - pour continuer la mission.

*
* *

Vu l'importance de la coordination des différentes commandes de pas et de leur synchronisation avec les actions sur les commandes, la DARPA a demandé à AAI d'introduire une bonne dose d'automatisation du pilotage pour permettre la prise en main dans de bonnes conditions par un jeune pilote du "Marines Corps".


Jeep "Ring- Wing Fancraft" de la firme Logi Aerospace en vol – voir les 5 pages sur www.theregister.co.uk dans menu SCIENCE du 07/07/2010)

Vu la complexité de ce projet, la DARPA, afin de diminuer le risque d'échec en final, a des projets "Transformer TX" de rechange venant de grandes firmes concurrentes de AAI. Ils sont tous bâtis sur le même schéma : un nouveau concept, imaginé en général par une petite société très dynamique, complété par les solution existantes mises sur le marché par les grandes firmes. Ainsi le projet "Tyrannos" de jeep "Ring-Wing Fancraft" imaginé par Logi Aerospace est une voie possible de secours, parmi d'autres. Il semble cependant assez difficile à réaliser comme l'image le laisse présager.

En attendant, les pilotes d'autogire 2011, des deux côtés de l'Atlantique, rêvent toujours de pouvoir faire des "jump take off"; en lisant la rubrique FAQ question n° 19, ils trouveront des explications techniques aux accidents pendant les essais du CarterCopter et comprendront pourquoi le "décollage sauté" n'est pas encore une option possible lors d'un achat "autogire"...!
Ils suivent cependant avec un grand intérêt le déroulement du programme dont la phase 1 s'est terminée avec succès en Janvier 2011 par les premiers décollages sautés (de l'ordre de 3 m) et atterrissages pratiquement sans rouler, en séquence automatique, du PAV.

 

* Dans les années 1970, la DARPA a mis au point la transmission de données par paquets sur le réseau informatique ARPANET reliant les calculateurs des centres de recherches militaires américains. A partir de là, petit à petit, INTERNET a pris naissance.

___________

CDG:-)

 

PS: Merci de donner remarques, idées ou le bonjour encliquant ci-dessous:

christian.degastines@orange.fr

Retour à SOMMAIRE