Программа будущего истребителя представляет собой ключевое испытание для метода проектирования ВВС США

Aug 20, 2023

ДЕЙТОН, Огайо – Футуристическая истребительная платформа следующего поколения Air Dominance, которая сейчас находится в разработке, вероятно, станет одним из самых сложных и дорогостоящих приобретений вооружений в истории ВВС США.

Ожидается, что истребитель шестого поколения будет включать в себя новые технологии, от передовых адаптивных двигателей до автономного дрона, летающего рядом с его крыльями. Если NGAD будет работать так, как надеется служба, это может оказаться решающим в потенциальной войне против Китая.

Но в последние годы передовые методы цифрового проектирования, которые, как когда-то считали ВВС, приведут к революции в быстром развитии и применении самолетов, не всегда оказывались успешными. Эта концепция позволяет инженерам создавать проекты или модели для более быстрой и точной проверки предположений. А поскольку цифровая инженерия, как ожидается, будет играть центральную роль в усилиях NGAD, эксперты говорят, что службе придется убедиться, что технология соответствует своим обещаниям.

Это не первый раз, когда ВВС обращаются к революции цифрового дизайна, чтобы открыть новое поколение самолетов. Во время последнего крупного приобретения нового самолета, учебно-тренировочного самолета T-7A Red Hawk, ВВС и производитель Boeing пообещали, что программа приведет к новому способу проектирования и строительства самолетов будущего.

Служба была настолько оптимистична в отношении потенциальных преимуществ будущего, построенного на цифровом авиастроении, что в 2020 году предприняла недолгую попытку переименовать учебно-тренировочный самолет в «eT-7», а также окрестить будущие самолеты, спроектированные таким образом, «eT-7». префикс «е».

С тех пор серия ошибок и задержек отодвинула ключевые этапы разработки Т-7 — и привела к тому, что его широко разрекламированный подход к цифровому проектированию немного утратил блеск.

Во время майского завтрака министр ВВС Фрэнк Кендалл ясно дал понять, в какой степени цифровая инженерия потеряла свой блеск после проблем с Т-7.

«Это значительное улучшение, но его преувеличили», — сказал Кендалл журналистам. «Больше интегрированных цифровых проектов, лучшее моделирование – все это помогает, но они не революционны. … Они не заменяют тестирование полностью».

Цифровая инженерия в той или иной форме существует с 1970-х годов, говорит Хизер Пенни, старший научный сотрудник Института аэрокосмических исследований Митчелла. Компьютерное проектирование помогло создать множество самолетов, используемых сегодня, в том числе бомбардировщик-невидимку B-2 Spirit, реактивный самолет F-22 Raptor и объединенный ударный истребитель F-35.

По ее словам, концепция развивалась по мере совершенствования обработки, алгоритмов, моделирования и симуляции. Теперь, по словам Пенни, цифровое проектирование может включать в себя все: от 3D-моделей отдельных частей самолета — топливных насосов, гидравлических линий, блоков электрических систем и т. д. — до моделей того, как различные системы самолета взаимодействуют друг с другом или самолет в целом.

По ее словам, наличие такого типа цифровой модели не только влияет на конструкцию самолета, но также формирует оснастку и производство самолета. В качестве примера значительного прогресса, который может обеспечить эта технология, она указала на «удивительную» способность Boeing использовать цифровые процессы для изготовления компонентов Т-7 настолько точно, что они подходят друг к другу без необходимости использования прокладок. И она выделила B-21 и межконтинентальную баллистическую ракету LGM-35A Sentinel как примеры сложных и пока успешных приобретений ВВС, в которых широко использовались цифровые технологии.

Но, отметила она, «это не волшебная палочка, которая устраняет любые неровности [в] дизайне» и не может заменить прочные основы инженерии.

Аэродинамическая нестабильность Т-7, известная как «раскачка крыла», при которой его крылья могли опасно раскачиваться вперед-назад в некоторых условиях полета, была зафиксирована в 2021 году, но стала одним из нескольких факторов, побудивших ВВС и Boeing начнет пересматривать свой график в 2022 году.

Дополнительные проблемы, в том числе система эвакуации и катапультное кресло, которые могли подвергнуть опасности пилотов Т-7, а также сбои в программном обеспечении управления полетом, привели к дальнейшим задержкам.