NASA har tagit rubriker nyligen med deras potentiellt speländrande emDrive-framdrivningssystem. Men NASA har mycket mer på gång än futuristiska rymdresdesign, och en ny testflyg visade att sinnena på NASA fortfarande arbetar med innovativa mönster för flygsystem som fungerar i jordens atmosfär.
Greased Lightning 10, eller GL10, är ett fjärrstyrt tio motorflygplan som kan starta och landa vertikalt och sedan rotera sina vingar för framåtflygning. Den här typen av system har utvecklats tidigare i full storlek, piloterade pilot som V22 Osprey, men det har aldrig gjorts tidigare i ett litet, fjärrstyrt flygplan.
Att växla från vertikal flygning till framåtflygning är en komplicerad manöver, och de aerodynamiska utmaningarna för fordon som dessa är betydande. Som ett resultat har det varit några hårda landningar under testfasen. Men NASA-teamet, inklusive flyg- och rymdingenjör Bill Fredericks, har haft mer framgång i de senaste testerna. "Under flygtesterna övergick vi framgångsrikt från svävar till vingburen flygning, som ett konventionellt flygplan, sedan tillbaka till sväv igen," sa Fredericks. ”Hittills har vi gjort det på fem flygningar. Nu arbetar vi med vårt andra mål - att visa att detta koncept är fyra gånger mer aerodynamiskt effektivt i kryssning än en helikopter. "
GL10: s främre vinge, med åtta motorer på, roterar som en enhet. Svanssektionen, med två motorer monterade på den, roterar också som en enhet. Detta ger GL10 den eftertraktade förmågan att starta och landa vertikalt och att sväva. För framflyttning roterar den sina vingar så propellerna och vingarna vetter framåt, vilket är ett mycket effektivare sätt för ett flygplan att kryssa. (Se en video av GL10 under flygning.)
Den nuvarande prototypen har en vingspänning på tio fot och en startvikt på 62 pund. Men NASA: s mål är att utveckla en UAV som är mycket större och till och med kan bära en besättning. GL10 designades med några användningsområden i åtanke. "Det kan användas för små paketleveranser eller vertikal start och landning, lång uthållighetsövervakning för jordbruk, kartläggning och andra applikationer", sade Fredericks. "En uppskalad version - mycket större än vad vi testar nu - och skulle också göra ett bra personligt luftfartyg med en till fyra personer."
GL10 var ursprungligen designad för att använda hybrid diesel / elektriska motorer, men den nuvarande prototypen använder elektriska motorer. De elektriska motorerna är mycket tystare än förbränningsmotorer. "Den nuvarande prototypen är tystare än en granne som klipper gräsmattan med en gasdriven motor," sade Fredericks. "
Det har hittills varit 12 prototyper av GL10. Den första var en enkel skummodell som vägde fem kilo. Den nuvarande GL10 är en högkvalitativ kolfibermodell som väger 55 pund och byggdes av NASA: s experttekniker. ”Varje prototyp hjälpte oss att svara på tekniska frågor samtidigt som vi höll ned kostnaderna. Vi tappade några av de tidiga prototyperna till "hårda landningar" när vi lärde oss att konfigurera flygkontrollsystemet. Men vi upptäckte något från varje förlust och kunde fortsätta att gå framåt, ”säger flygingenjör David North.
Även om GL10 har tio motorer styrs den som ett tremotorsflygplan. Primärpiloten är Zack Johns, som säger, ”Alla fyra motorer på vänster vinge ges samma kommando. De fyra motorerna på högervingen fungerar också på konsert. Då får de två på svansen samma kommando. ”
NASA-teamet fortsätter att arbeta med GL10. De hoppas kunna bekräfta dess aerodynamiska effektivitet och ytterligare förfina kontrollsystemet. "Avlägsna pilotstyrda flygplan förbättrar NASA: s vetenskapliga utredningar och fungerar som en plattform för att utöka teknikutvecklingen för flygplan, kubbatsatser och andra plattformar," sade NASA-tjänstemannen Mike Hitch.
GL10 kommer att visas från 4–7 maj på konferensen Association for Unmanned Vehicles Systems International 2015 i Atlanta.
