O transporte civil de passageiros de alta velocidade só faz sentido quando implantado para voos intercontinentais de longa distância. O HexaFly é um consórcio formado pela Rússia, Austrália, Europa – ESA e, agora, Brasil.
Consequentemente, o desenvolvimento e implantação de um veículo de alta velocidade provavelmente exigirá uma abordagem internacional. O projeto HEXAFLY-INT financiado internacionalmente é um primeiro passo na direção de transporte civil de alta velocidade junto com um desenvolvimento internacional onde o teste de vôo é o ponto focal.
O objetivo global é testar em vôo um conceito experimental de veículo baseado em waverider acima de Mach 7 para verificar seu potencial para uma alta eficiência de cruzeiro durante um vôo livre. Paralelamente, o conceito também será testado em vôo para comprovar o conceito waverider também é capaz de decolar, acelerar a velocidade subsônica e pousar de forma eficiente e de forma robusta.
A viabilidade para um veículo de 3 m de comprimento foi demonstrada durante o projeto precursor europeu HEXAFLY. Sua realização agora está sendo permitida em escala internacional, preparando as bases para a cooperação global no caso de uma futura implantação de um cruzador de alta velocidade. Essas oportunidades de voo aumentarão drasticamente o projeto de Prontidão da tecnologia em Nível de desenvolvimento realizado em projetos de CE de alta velocidade anteriores, como ATLLAS I, II e LAPCAT I, II.
O Hexafly será lançado por um foguete brasileiro VS50 a partir da base brasileira de Alcântara, ainda em 2021 ou 2022.
Contexto e objetivos do projeto
O objetivo geral do HEXAFLY é criar uma plataforma genérica de alta velocidade que permita o teste em voo de vários tecnologias inovadoras. Para amadurecer essa ideia, um perfil de missão científica foi elaborado com base em um projeto preliminar de um veículo de teste de vôo de alta velocidade junto com a identificação do vôo mais promissora plataforma, por exemplo foguete de sondagem. Essa combinação ofereceria a possibilidade de testar vários tecnologias, agrupadas em torno dos seis eixos principais do HEXAFLY:
1. Conceitos de veículos de alta velocidade para avaliar o desempenho geral do veículo em termos de eficiência de cruzeiro, potencial de alcance, equilíbrio aero-propulsivo, integração aero-térmico-estrutural, etc …
2. Aerodinâmica de alta velocidade para avaliar formas aerodinâmicas de veículos com alto L / D, aerodinâmico manobrabilidade, estabilidade, etc …
3. Propulsão de alta velocidade para avaliar o desempenho de dispositivos propulsores de alta velocidade, como entradas,
motores com respiração de ar, bicos, incluindo fenômenos como combustão em alta velocidade, mistura de injeção processos, etc …
4. Materiais e estruturas de alta temperatura para teste de voo em condições realistas de alta temperatura e materiais leves, conceitos de refrigeração, aspectos de reutilização …
5. Controle de vôo de alta velocidade exigindo teste em tempo real do controle de navegação de orientação em combinação com tecnologias em Sistemas de Monitoramento de Saúde / Detecção e Isolamento de Falhas
6. Impacto ambiental de alta velocidade com foco em técnicas de redução para explosão sônica e sensibilidades de Emissões de H20, CO2, NOx em altitudes elevadas na estratosfera.
Seguindo esta filosofia geral do HEXAFLY, foi proposto um primeiro projeto a nível internacional, o HEXAFLYINTernational, com os auspícios da Comunidade Europeia (CE) em conjunto com 11 parceiros da Europa (ESA, AIRBUS, CIRA, DLR, ONERA, TET, TSD, GDL, Marotta, Univ. De Stuttgart, VKI), 4 daFederação Russa (TsAGI, CIAM, LII e MIPT) e 3 da Austrália (Univ. Sydney, UNSW, USQ). O objetivo geral é projetar, fabricar e testar em vôo um veículo de alta velocidade, com base na configuração desenvolvida em projetos cofinanciados pela CE ATLLAS I, II [1] [2] [3], LAPCAT I, II [4] [5] e HEXAFLY [6] [7]. Sob HEXAFLYINT, um planador e uma variante do veículo de alta velocidade movida a hidrogênio estão sendo considerados, o primeiro sendo desenvolvido por parceiros da CE com parceiros internacionais, o último sendo desenvolvido apenas pela Rússia parceiros. O experimento de vôo realizado por europeus, russos e australianos está focado em:
– Elaboração de um planador autocontrolado demonstrando uma alta eficiência aerodinâmica em combinação com um alto volume interno
– um equilíbrio aerodinâmico positivo em um número Mach de cruzeiro de 7 a 8 de forma controlada
– fazendo uso ideal de materiais e / ou estruturas avançadas de alta temperatura
– o desempenho de deslizamento aerodinâmico de Mach 8 até Mach 2
– incluindo várias tecnologias inovadoras a bordo [10],
– validar métodos e tecnologias implantadas em projetos de veículos hipersônicos [7] [10] [11] [12] [14].
HEXAFLY-INT Del. No. D1.2.9 Relatório Final dois testes de vôo distintamente diferentes são considerados. Um em alta velocidade, verificando a capacidade de cruzeiro de um potencial veículo civil de alta velocidade movido a hidrogênio para passageiros, outro em baixa velocidade para verificar seu manuseio qualidades durante a decolagem e aterrissagem.
O Experimental Flight Test Vehicle (EFTV), para testar o desempenho de cruzeiro como um planador sem propulsão em alta velocidade será lançada por um foguete de sondagem (o lançador VS50 brasileiro baseado em um sólido de 12 toneladas e motor de foguete) em uma trajetória suborbital tendo um apogeu em cerca de 100 km ().
Após a liberação do lançador, o EFTV executará a primeira parte da descida ancorado ao Módulo de Serviço Experimental (ESM), que controla a atitude do veículo. Assim que o EFTV estiver completo para a autoridade de controle aerodinâmico, ele se desencaixa do ESM e sai de sua descida para realizar um voo hipersônico de cruzeiro em aproximadamente Mach 7. Nesta fase experimental, o EFTV visa demonstrar como um planador uma alta eficiência aerodinâmica (L / D-4), um equilíbrio aerodinâmico positivo em números Mach de cruzeiro controlados (7 ÷ 8) e um uso ideal de materiais e estruturas avançadas de alta temperatura. Os requisitos gerais da missão são listados na Tabela 1.
O projeto, fabricação, montagem e verificação do veículo são os principais motivadores e desafios neste projeto em combinação com um foguete de sondagem ajustado para a missão. Ambas as opções de planador e de propulsão do veículo de alta velocidade HEXAFLY-INT são caracterizados a partir da aerodinâmica e pontos de vista aerotermodinâmica.
Além do experimento de vôo de alta velocidade, um experimento de vôo de baixa velocidade adicional será realizado para verificar a viabilidade do conceito de veículo para implantação posterior como aeronave de passageiros. Isso envolve um vôo experimento na Danger Area 451 (Univ. de Sydney) para verificar a decolagem, navegando em baixa velocidade subsônica e potencial de pouso para o veículo baseado em waverider e sua autoridade de controle relacionada.
O programa foi lançado em abril de 2014 e será aprovado no CDR até o final de 2018. O artigo descreve o status do projeto do veículo junto com os elementos relacionados à preparação do voo.
Em paralelo ao trabalho técnico geral para realizar os diferentes voos e experimentos, uma estrutura foi instituída para facilitar o intercâmbio de alunos das universidades envolvidas entre os diferentes parceiros. Isto dá a eles uma experiência única de contribuir para as diferentes peças de um desses experimentos de vôo.
Publicado em 26/03/2021 15h58
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