【ANCILLARY】诺斯罗普·格鲁曼公司为DARPA设计自主垂直起降飞机

小飞侠cawdbof0 2023-08-31 发布于北京

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据诺斯罗普·格鲁曼公司7月13日发布消息称，其已获得美国国防部高级研究计划局（DARPA）战术技术办公室（TTO）授予的“先进的飞机基础设施，更少的发射和回收X-Plane”（ANCILLARY）项目合同，将设计一种能够从海上移动的海军舰艇上运行的自主垂直起降（VTOL）无人驾驶飞机系统。

ANCILLARY项目在2022年9月7日宣布推出(详情可参见防务菌此前推送：【ANCILLARY】DARPA要求为垂直起降X-plane提供跳跃式能力），DARPA在当时提出征集以下技术领域的创新提案：长航时、垂直起降无人机系统 (UAS)，提供情报、监视、侦察 (ISR) 和目标定位 (T) ），同时在美国海军水面战斗舰和前沿部署的美国海军陆战队环境严苛地点执行任务。预计无人机系统将在公海状态（最高为三级海况）和恶劣天气（如刮风、下雨）下全天候（7*24）运行。拟议的研究应调查利用轻型 VTOL配置的创新方法；先进的垂直起降控制理念；先进的推进和动力部件；自动起飞和着陆传感器和软件；低尺寸、重量和功率 (SWaP) 任务有效载荷。

DARPA“先进的飞机基础设施，更少的发射和回收X-Plane”（ANCILLARY）项目动画演示（翻译&字幕 by 防务菌）

根据DARPA对该项目的愿景描述，ANCILLARY的主要目标是：

a. 无需基础设施即可发射和回收；

b. 更长的耐力和航程；

c. 战术级别的高有效载荷重量比；

d.稳健的飞行控制和相对导航。

为了实现既定目标，DARPA期望承研团队提供能够在三个技术领域 (TA) 提供最新的技术解决方案：

a. 高级 VTOL 配置

b. 动力和推进架构

c. 控制和自动化

DARPA设想，利用ANCILLARY项目演示验证的技术，未来的作战飞行器将补充战略资产，同时为陆地和空中接收机提供低成本的发射机网络。凭借长续航能力，联网无人机可以通过在现场提供冗余传感器来共同提高任务成功的可能性。海军、海军陆战队和特种部队对支持远距离任务的无人机系统有很高的信号需求，并且还可以为分布式海上水面舰艇或前沿部署的小型团队部队提供多情报ISR/T能力。

ANCILLARY是一个为期48个月的三阶段项目，包括概念设计到海上飞行演示验证。按照DARPA的规划，ANCILLARY将在2023财年的第二季度到2024财年的第二季度结束开展阶段一（a\b）研制工作，具体包括：

ANCILLARY项目时间表（图片信息来源：DARPA）

第一阶段（a）：概念设计

第一阶段可能包括多个成研团队完成权衡分析和概念设计活动。推进架构和飞行器可控性方法将是此阶段工作中包括的配置交易之一。成研团队将完成操作系统（OS）和演示验证系统（DS）的概念设计。操作系统的概念设计应尽力满足所有项目指标=的目标值。

DS（X-Plane）概念设计是一架测试飞机，与操作系统设计相关且可追溯，它将展示将ANCILLARY能力转化给海军所需的关键设计、功能和技术。预计X-Plane将至少满足所有项目指标阈值。操作系统设计可以利用当前技术成熟度 (TRL) 3至5级的技术来实现项目指标目标值，只要在概念设计审查中记录并提供到2030年熟化到TRL 6的实际时间表（联合DR）。

X-Plane 设计可以利用可用的或近期的技术，这些技术可以在总体计划时间表内集成到飞行器设计中。当每个承研团队完成OS和DS的概念设计审查（CoDR）时，第一阶段将达到高潮。在概念设计上，将提出口头第一阶段（b）期技术提案，并辅以Ib期成本提案。DARPA将在Ib阶段减少选择较少数量的承研团队。在第二阶段授予合同之前，计划对正在进行的承研团队进行第一阶段选择。

第一阶段（b）：初步设计

Ib阶段继续将X-Plane设计进行到初步设计审查 (PDR)。在PDR上，将提出口头 IIa期技术提案，并辅 IIa期成本提案。PDR和Ib阶段组件测试的结果将证实IIa阶段所需的通过/不通过决定。DARPA将在IIa阶段减少选择较少数量的承研团队。如果决定继续进行，Ib阶段选项将提供一个合同桥梁，允许在IIa阶段合同谈判完成的同时开始X-Plane详细设计。

2023年6月23日，DARPA发布消息称，其已选择了九家公司为ANCILLARY项目制作初始操作系统和系统概念设计验证机（详情可参见防务菌此前推送：【ANCILLARY】DARPA选择承研团队开发垂直起降试验飞机初步概念）。入选ANCILLARY项目成研团队的AeroVironment、AVX Aircraft、Griffon Aerospace、Karem Aircraft、Leidos、Method Aeronautics、Northrop Grumman、Piasecki Aircraft和Sikorsky。这九家公司将在为期六个月的第一阶段开发VTOL无人机系统设计，并考虑到海军和海洋的任务。然后，各团队将提交竞争性提案，进行更详细的X-Plane设计工作。

根据诺斯罗普·格鲁曼公司最新发布的消息，该公司作为第一阶段入选承研团队，其规划的ANCILLARY验证机将被设计为一种建立在一个独立于跑道的灵活平台上，具有成本效益、能够执行多种任务的飞行器，将能够携带60磅重的大型传感器有效载荷，续航时间长达20小时，任务半径100海里，超过现有系统，除飞行器外无需使用大量额外基础设施。该系统还将具备在恶劣天气条件下着舰的能力。

该飞机将能够执行情报、监视、侦察和瞄准任务，并支持特种作战部队的远征任务和后勤任务，对零件和物资的船岸转运具有显著的经济性影响。

诺斯罗普·格鲁曼公司设想的ANCILLARY未来自主垂直升降飞机（图片信息来源：诺斯罗普·格鲁曼公司）

据诺斯罗普·格鲁曼公司负责研究与先进设计的副总裁蒂姆·弗雷（Tim Frei）介绍：“诺斯罗普·格鲁曼公司将与DARPA合作，致力于大幅提升未来自主垂直起降飞机在海上和岸上的运行能力。ANCILLARY项目使我们能够将我们的数字工程专业技术与过去为美国海军开发和运营无人驾驶垂直升降飞机的成功经验相结合。”

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