NASA heeft onlangs de krantenkoppen gehaald met hun potentieel baanbrekende emDrive-voortstuwingssysteem. Maar NASA heeft veel meer aan de hand dan futuristische ruimtevaartontwerpen, en een recente testvlucht toonde aan dat de geest van NASA nog steeds bezig is met innovatieve ontwerpen voor vluchtsystemen die in de atmosfeer van de aarde werken.
De Greased Lightning 10, of GL10, is een op afstand bestuurd vliegtuig met tien motoren dat verticaal kan opstijgen en landen en vervolgens zijn vleugels kan draaien voor een voorwaartse vlucht. Dit type systeem is eerder ontwikkeld in volledig bestuurde vliegtuigen zoals de V22 Osprey, maar het is nog nooit eerder gedaan in een klein, op afstand bestuurd vliegtuig.
Overschakelen van verticale vlucht naar voorwaartse vlucht is een gecompliceerde manoeuvre en de aerodynamische uitdagingen voor voertuigen als deze zijn aanzienlijk. Als gevolg hiervan zijn er tijdens de testfase harde landingen geweest. Maar het NASA-team, waaronder lucht- en ruimtevaartingenieur Bill Fredericks, heeft in recente tests meer succes gehad. "Tijdens de vliegproeven zijn we met succes overgegaan van zweven naar een vleugelvlucht, zoals een conventioneel vliegtuig, en vervolgens weer terug om te zweven", aldus Fredericks. “Tot dusver hebben we dit op vijf vluchten gedaan. Nu werken we aan ons tweede doel: aantonen dat dit concept vier keer aerodynamischer is tijdens het cruisen dan een helikopter. "
De voorvleugel van de GL10, met acht motoren erop, draait als één geheel. Het staartgedeelte, waarop twee motoren zijn gemonteerd, draait ook als één geheel. Dit geeft de GL10 het veelgevraagde vermogen om verticaal op te stijgen en te landen en te zweven. Voor een voorwaartse vlucht draait het zijn vleugels zodat de propellers en vleugels naar voren wijzen, wat een veel efficiëntere manier is voor een vliegtuig om te cruisen. (Bekijk een video van de GL10 tijdens de vlucht.)
Het huidige prototype heeft een spanwijdte van tien voet en een startgewicht van 62 lbs. Maar het doel van NASA is om een UAV te ontwikkelen die veel groter is en zelfs een bemanning kan vervoeren. De GL10 is ontworpen met een paar toepassingen in gedachten. "Het kan worden gebruikt voor het afleveren van kleine pakketten of verticaal opstijgen en landen, langdurige bewaking voor landbouw, kaarten en andere toepassingen", aldus Fredericks. "Een opgeschaalde versie - veel groter dan wat we nu testen - en zou ook een geweldig persoonlijk vliegtuig voor één tot vier personen zijn."
De GL10 was oorspronkelijk ontworpen om hybride diesel- / elektrische motoren te gebruiken, maar het huidige prototype maakt gebruik van elektrische motoren. De elektromotoren zijn veel stiller dan verbrandingsmotoren. "Het huidige prototype is stiller dan een buurman die het gazon maait met een gasmotor", zegt Fredericks. "
Er zijn tot nu toe 12 prototypes van de GL10 geweest. De eerste was een eenvoudig schuimmodel dat vijf pond woog. De huidige GL10 is een koolstofvezelmodel van hoge kwaliteit met een gewicht van 55 pond en is gebouwd door deskundige technici van NASA. “Elk prototype hielp ons technische vragen te beantwoorden en tegelijkertijd de kosten laag te houden. We hebben enkele van de vroege prototypes verloren door ‘harde landingen’ toen we leerden hoe we het vluchtregelsysteem moesten configureren. Maar we ontdekten van elk verlies iets en konden door blijven gaan ”, zegt ruimtevaartingenieur David North.
Hoewel de GL10 tien motoren heeft, wordt hij bestuurd als een vliegtuig met drie motoren. De belangrijkste piloot is Zack Johns, die zegt: 'Alle vier de motoren op de linkervleugel krijgen hetzelfde commando. De vier motoren aan de rechterkant werken ook samen. Dan krijgen de twee op de staart hetzelfde commando. '
Het NASA-team blijft werken aan de GL10. Ze hopen de aerodynamische efficiëntie te bevestigen en het besturingssysteem verder te verfijnen. "Op afstand bestuurde vliegtuigen verbeteren de wetenschappelijke onderzoeken van NASA en dienen als platform om de technologieontwikkeling voor vliegtuigen, cubesats en andere platforms uit te breiden", aldus NASA-functionaris Mike Hitch.
De GL10 zal van 4 tot 7 mei te zien zijn tijdens de Association for Unmanned Vehicles Systems International 2015-conferentie in Atlanta.
