Кіріспе
Эксперименталды ұшақ
Scaled Composites Model 281 Proteus – Бёрт Рутанның ұшақтарды жоғары биіктіктегі телекоммуникациялық релелер ретінде пайдалану мүмкіндігін зерттеу үшін жасаған тандемді қанатты, жоғары биіктікте ұзақ уақытқа ұша алатын ұшақ. Proteus – әртүрлі жүктерді құрсақ астындағы тіреуге орналастыра алатын көп мақсатты көлік құралы. Proteus өте тиімді жобаланған, сондықтан ол 19 800 метрден жоғары биіктікте 18 сағаттан астам уақыт бойы бір нүктеде айналып тұра алады. Қазіргі уақытта ол Northrop Grumman компаниясына тиесілі.
Жобалау және әзірлеу
Proteus ұшағының корпусы графитті эпоксидті құрама конструкциядан жасалған. Оның қанат аралығы 77 фут (23 м) және алынып орнатылатын қанат ұштары арқасында 92 футқа (28 м) дейін кеңейтіледі. Proteus – "қажеттілікке қарай пилотталатын" ұшақ, әдетте қысымды кабинада екі ұшқыш басқарады. Дегенмен, ол өз міндеттерін жартылай автономды түрде немесе жерден қашықтан басқару арқылы орындауға қабілетті. NASA-ның Экологиялық зерттеу ұшақтары және сенсорлық технологиялар (ERAST) жобасы шеңберінде NASA-ның Драйден ұшу зерттеу орталығы Scaled Composites компаниясына Proteus ұшағының өнімділігі мен жүк көлемі туралы деректерді сақтауға арналған күрделі автопилот жүйесін және спутниктік байланыс (SATCOM) негізіндегі деректерді жоғары және төмен жіберу жүйесін әзірлеуге көмектесті. Proteus қанаты Rutan-ның Tier One ғарыш кемесі мен DARPA X-37 үшін ұшыру жүйесі болып табылатын Model 318 White Knight тасымалдаушы ұшағында қолданылды. Proteus ұшағының сынақ ұшулары 1998 жылдың 26 шілдесінде Мохаве әуежайындағы алғашқы ұшуымен басталды және 1999 жылдың соңына дейін жалғасты. Маусым айында Proteus халықаралық аренада тұңғыш рет пайда болды, Париж әуе шоуында таныстырылды. Ол Мэн штатының Бангор қаласынан Парижге тікелей рейс жасады. Апталық шоу барысында ол күн сайын ұшып, телекоммуникациялық платформа ретіндегі мүмкіндіктерін көрсетті. Proteus қазіргі таңдағы FAI-дың биіктік бойынша бірнеше әлемдік рекордын иеленеді (класс: C1 e: 3000–6000 кг салмақты ұшақтар, топ: 3, турбореактивті қозғалтқышты ұшақтар), бұл рекордтар NASA Dryden-мен бірлесіп орнатылды. Ең жоғары биіктік 2000 жылдың қазан айында 63245 фут (19277 м) көрсеткішіне жетті. Proteus Time журналының 1998 жылғы 21 желтоқсандағы "1998 жылғы 100 үздік дизайн" тізіміне енді.
Пайдалану тарихы
Ұшақтың көп мақсаттылығына байланысты, ол бірнеше маңызды ғылыми-зерттеу жобалары мен миссияларына қатысты. Northrop Grumman компаниясының толыққанды еншілес компаниясы Scaled Composites ұшақты зерттеу платформасы ретінде белсенді түрде таныстырады және жоспарланатын миссияларды жоспарлауға арналған пайдаланушы нұсқаулығын жариялаған.
HALO Angel Technologies компаниясы
Proteus бастапқыда жоғары биіктікте ұзақ уақыт жұмыс істейтін (HALO) телекоммуникациялық платформа ретінде жобаланды. Proteus, Монтроуз, Колорадодағы Scaled Technology Works (бұрынғы Scaled Composites компаниясының бөлінуі, бірақ кейіннен жоба тоқтатылды) құратын ұшақтар сериясының алғашқысы болуға тиіс болған. Ұшақ 4 метрлік антеннаны тасымалдауға арналған, ол 1999 жылдың күзінде және 2000 жылдың жазында сынақтан өтті, соның ішінде Лос-Анджелес қаласының үстінде айналып ұшқанда бейнеконференция жүргізілді. Дегенмен, жоба дамымады және келесі ұшақтар сериясы құрылмады.
ARTIS камерасы
1999 жылдың жазында NASA-ның ERAST жобасы аясында HyperSpectral Sciences, Inc. компаниясы әзірлеген шағын Airborne Real Time Imaging System (ARTIS) камерасы, Висконсин штатының Ошкош қаласында Эксперименталды ұшақ қауымдастығының AirVenture 99 әуе шоуының үстінен ұшып бара жатқан Proteus ұшағынан визуалды және жақын инфрақызыл фотосуреттерді түсірді. Түсірілген фотосуреттер шоу кезінде компьютерлік мониторда бірден көрсетілді.
NAST-ті растау
Proteus-тың алғашқы ғылыми миссиясы 2000 жылдың наурыз айында Энергия және радиациялық сынақ ортасы (CART) аймағындағы бұлттарды қарқынды зерттеу кезеңінде Ұлттық полярлық орбиталық операциялық экологиялық спутниктік жүйесінің әуедегі сонарлық сынақ алаңы – Интерферометр (NAST I) құралын тасымалдау болды. Оклахома штатының Стилвелл қаласынан жасалған ұшулар бір жарым апта ішінде 30 сағатқа созылып, бұлттардың қасиеттерін анықтауға және құралды тексеруге мүмкіндік берді. Содан кейін, 2000 жылдың қыркүйек және қазан айларында су буының қарқынды зерттеу кезеңінде Proteus және NAST жоғары тропосферадағы су буын зерттеу және Terra спутнигінің астынан ұшу бойынша тексеру рейстерін жүзеге асырды.
ARM-FIRE AFWEX жобасы
2000 жылдың қараша-желтоқсанында Proteus DOE-нің атмосфералық сәулеленуді өлшеу (ARM) бағдарламасы және су буы эксперименттерінің құрамында ұшты. Ұшулар NAST су буының қарқынды жұмыс кезеңін растау үшін жасалған рейстерге ұқсас болды.
NASA TRACE-P
TRACE P (Тынық мұхиты үстіндегі көлік және химиялық эволюция) миссиясының аясында Proteus ұшағы 2001 жылдың наурыз айында NAST модулін тағы да алып жүрді. Ұшақ 126 сағат ұшқындады және Аляска, Гавайи және Жапонияда орналасып, 2001 жылдың наурыз айында Солтүстік полюс аймағындағы жерден, шарынан және спутниктік сенсорлар жиынтығымен координацияластырылып деректер жинады.
NASA CLAMS (Ақпанда ұшатын жерлер)
Proteus 2001 жылдың шілде және тамыз айларында NASA-ның Wallops Ұшу орталығынан ұшып, NASA-ның Чесапик маяктары мен ұшақтарды өлшеу спутниктері арқылы (CLAMS) бағдарламасына қатысты. Жоба мұхиттың қасиеттерін өлшеу әдістерін және аэрозольдердің мөлшерін анықтау үшін әртүрлі ұшақтарды пайдаланды.
Әуедегі лазерлік нысана
2002 жылдың ақпан айында Proteus ұшағы 9 метрлік (30 фут) модульді алып жүрді, ол Boeing YAL-1 әуедегі лазерлік жүйесін әзірлеу үшін нысана ретінде пайдаланылды. Модульде лазерлік жүйені анықтауға арналған 2000-нан астам кішкентай тесіктерге орналасқан оптикалық сенсорлар болды. Басқа Proteus клиенттерімен кестелік шектеулерге байланысты, Airborne Laser ешқашан Proteus нысана жүйесімен нақты ұшу сынағын өткізбеді. Нысана жүйесі NKC-135 Big Crow ұшағына жобаланып, енгізілді және Airborne Laser жүйесін сынаудың көп бөлігі үшін қолданылды.
ERAST DSA жүйесі
2002 жылдың наурыз айында НАСА Драйден, Нью-Мексико мемлекеттік университетінің Техникалық талдау және қолдану орталығымен (TAAC), FAA және басқа да бірнеше ұйымдармен бірлесіп, Лас-Крусестегі Нью-Мексикодан ұшқышсыз әуе кемелеріне (UAV) қолдану үшін белсенді анықтау, көру және болдырмау (DSA) жүйесінің ұшу демонстрацияларын жүргізді. Бұл NASA-ның ERAST жобасының бір бөлігі болды. Proteus жерден қашықтан басқарылатын ұшқышсыз кеме ретінде пайдаланылды, бірақ ұшу мен қону кезінде және кез келген төтенше жағдайларда қауіпсіздік пилоттары бортта болды. Басқа үш ұшақ – жалпы авиациялық ұшақтан бастап NASA F/A 18-ге дейін – «ынтымақтастық» нысана ұшақтары ретінде жұмыс істеді, олардың барлығында жұмыс істейтін транспондерлер орнатылған. 18 түрлі сценарийдің әрқайсысында Proteus-тағы Goodrich Skywatch HP Traffic Advisory System (TAS) жүйесі соқтығысу қаупі бар бағытта жақындап келе жатқан әуе қозғалысын анықтады, соның ішінде екі ұшақтың әртүрлі бағыттардан жақындасқан бірнеше жағдайлар да болды. Осыдан кейін қашықтан басқарушы пилот Proteus-қа қауіптен қашу үшін қажет болған жағдайда бұрылуға, көтерілуге немесе төмен түсуге бұйрық берді. 2003 жылдың сәуірінде Калифорния штатының Мохаве аймағындағы шектеулі әуе кеңістігінде «ынтымақтастық емес» ұшақтарға (жұмыс істейтін транспондерлері жоқ) арналған ұшу демонстрацияларының екінші сериясы өткізілді, бұл ретте Proteus тағы да ұшқышсыз кеме ретінде қолданылды. Proteus симуляциялық соқтығысу бағытындағы ықтимал бұзылған ұшақтарды анықтау үшін Amphitech OASys 35 ГГц негізгі радар жүйесімен жабдықталды. Радардан алынған деректер тікелей жер станциясына, сондай-ақ Proteus-қа орнатылған Inmarsat спутниктік жүйесі арқылы жіберілді. Желкенді ұшақтан жоғары жылдамдықты реактивті ұшаққа дейін жеті түрлі бұзылған ұшақ төрт күн ішінде 20 сценарийді орындады, әр жолы бір немесе екі ұшақ қатысты. Әр жағдайда радар бұзылған ұшақты 2,5-тен 6,5 мильге (10 км) дейінгі қашықтықта анықтады, бұл көрсеткіш бұзылған ұшақтың радарлық сигналына байланысты болды. Жердегі қашықтан басқарушы пилот Proteus-қа қажет болған жағдайда қашу маневрларын орындауға бұйрық берді.
IHOP 2002 жыл
Халықаралық H2O жобасы (IHOP 2002) – 2002 жылдың 13 мамырынан 25 маусымына дейін АҚШ-тың Оңтүстік Ұлы жазығында өткізілген далалық эксперимент. IHOP 2002-нің негізгі мақсаты су буының төрт өлшемді (4D) таралуын жақсарту және осы мәліметтерді конвекцияны түсіну мен болжауды жетілдіру үшін пайдалану болды. Бұл жоба аясында НАСА-ның голографиялық әуедегі айналмалы лидарлық құралдар эксперименті жүргізілді. Ұшулар Lockheed P-3 және DC-8 ұшақтарымен координацияланып орындалды.
NASA Crystal-FACE
2002 жылдың шілдесінде Proteus ұшағы Кристалл FACE жобасына қатысып, Флорида штатының Ки-Уэст қаласынан Белизге дейін ұшып, тропикалық цирр бұлттарын өлшеді. Жобаның осы кезеңі үшін ұшақ 3 метрлік қанат алды бөлігімен (canards) және 13 1/2 футтық қанат ұштарының кеңейтілген бөліктерімен жабдықталды.
ARM-БПЛА
Proteus АҚШ Энергетика министрлігінің атмосфералық сәулеленуді өлшеу бағдарламасы және Sandia Ұлттық зертханалары демеушілік еткен жоба аясында жоғары атмосферадағы цирр бұлттарын зерттеу мақсатымен бірнеше іске асырылымдарда қолданылды.
Ғарыш трапеция
2005 жылдың мамыр және маусым айларында Transformational Space Corp., немесе t/Space компаниясы, Scaled Composites-тің Proteus ұшағын пайдаланып, зымыранды босату концепциясын сынақтан өткізді. 13 мамырда ұшқышсыз сынақ ұшуы орындалды, ал зымыран макеті 24 мамырда, 7 маусымда және 14 маусымда Эдвардс әуе базасының үстінен үш рет түсірілді. Макет – төрт адамдық экипажға арналған (CXV деп аталатын) ұшу аппаратының 23% масштабтағы моделі және AirLaunch LLC компаниясы жасаған QuickReach II күшейткіші болды. Бұл сынақ ұшулардың мақсаты t/Space-тің Trapeze/Lanyard (TLAD) әуеден түсіру жүйесінің концепциясын көрсету еді.
395 үлгісін әзірлеу
Northrop Grumman Proteus-ті жаңа БПЛА технологияларын зерттеу үшін пайдаланады, себебі оны пилот кабинасынан, жердегі басқару станциясынан немесе жартылай автономды түрде басқаруға болады. Scaled компаниясы, Northrop Grumman компаниясымен серіктестікте, USAF Hunter Killer бәйқауының аясында Proteus-тың ұшқышсыз толық нұсқасын, 395 модельі ретінде ұсынады. Егер таңдалған болса, бұл өнім 2007 жылы ұшырылатын еді. 2005 жылғы 24 ақпанда Proteus, Scaled компаниясының алғашқы бомба тасушы ұшағы болды, ол Невада штатындағы Неллис әуе базасы үстінде 500 фунт салмақтағы жарылғыш затты сынақтан өткізді.
Global Hawk радары
2006 жылдың 27 сәуірінде Proteus ұшағы көп платформалы радарлық технологияны енгізу бағдарламасының, яки MP RTIP даму нұсқасын орналастыруға арналған үлкен модульді сынақтан өткізді. Бұл RQ-4 Global Hawk ұшағында пайдалану үшін әзірленіп жатқан, ұзақ қашықтыққа, жоғары ажыратымдылыққа ие ауадан жерге және ауадан ауаға арналған синтетикалық апертуралы радар жүйесі. Бұл модуль ұзындығы мен алдыңғы бетінің ауданы бойынша Proteus ұшағымен тасымалданған ең үлкен жүктердің бірі болып табылады. MP RTIP жүйесінің іс жүзіндегі ұшу сынақтары 2006 жылдың қыркүйек айының соңында басталды, алғашқы ұшу 22000 фут (6706 метр) биіктікке жетті.