El Scaled Composites Model 281 Proteus es un avión biplaza de gran altitud y larga autonomía diseñado por Burt Rutan para investigar el uso de aeronaves como repetidores de telecomunicaciones a gran altitud. El Proteus es un vehículo multimisión capaz de transportar varias cargas útiles en un pilono ventral . El Proteus tiene un diseño extremadamente eficiente y puede orbitar un punto a más de 19.800 m durante más de 18 horas. Actualmente es propiedad de Northrop Grumman .
El Proteus tiene una estructura de fuselaje totalmente de composite con una construcción en sándwich de grafito y epoxi. Su envergadura de 23,65 m (77 pies y 7 pulgadas) se puede ampliar a 28 m (92 pies) con la instalación de puntas de ala extraíbles. El Proteus es un avión "opcionalmente pilotado" que normalmente vuelan dos pilotos en una cabina presurizada. Sin embargo, también tiene la capacidad de realizar sus misiones de forma semiautónoma o de forma remota desde tierra. En el marco del proyecto Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST) de la NASA , el Dryden Flight Research Center de la NASA ayudó a Scaled Composites a desarrollar un sofisticado sistema de piloto automático de mantenimiento de posición y un sistema de datos de enlace ascendente y descendente basado en comunicaciones por satélite (SATCOM) para el rendimiento del Proteus y los datos de carga útil. El ala del Proteus se adaptó para su uso en el avión portaaviones White Knight Modelo 318 , que es el sistema de lanzamiento de la nave espacial Tier One de Rutan y el DARPA X-37 .
Las pruebas de vuelo del Proteus comenzaron con su primer vuelo el 26 de julio de 1998 en el aeropuerto de Mojave y continuaron hasta finales de 1999. En junio, el Proteus se desplegó internacionalmente por primera vez, debutando en el Salón Aeronáutico de París . Voló sin escalas desde Bangor, Maine a París . Durante el espectáculo, que duró una semana, voló todos los días, demostrando sus capacidades como plataforma de telecomunicaciones.
El Proteus posee actualmente varios récords mundiales de altitud de la FAI (clase: C1-e: aviones terrestres de 3000 a 6000 kg, grupo: 3, turborreactores), establecidos en cooperación con NASA Dryden. [1] La altitud más alta alcanzada fue de 63 245 pies (19 277 m) en octubre de 2000.
Proteus fue incluido en la lista de los "100 mejores diseños de 1998", por la revista Time , el 21 de diciembre de 1998. [2]
Debido a la naturaleza multimisión de la aeronave, ha participado en varios proyectos y misiones de investigación importantes. Scaled Composites, una subsidiaria de propiedad absoluta de Northrop Grumman, comercializa activamente la aeronave como plataforma de investigación y ha publicado una guía del usuario para planificar las misiones propuestas. [3]
Proteus fue concebido originalmente como una plataforma de telecomunicaciones de gran altitud y larga operación (HALO). Proteus iba a ser el primero de una serie de aviones construidos por Scaled Technology Works de Montrose, Colorado (una propuesta derivada de Scaled Composites que luego fue cancelada). El avión estaba destinado a llevar una antena de 14 pies (4,3 m), que fue probada en vuelo en el otoño de 1999 y el verano de 2000, incluida la retransmisión de una videoconferencia mientras el avión orbitaba sobre Los Ángeles . [4] Sin embargo, el proyecto no siguió adelante y la serie posterior de aviones no se construyó.
Durante el verano de 1999 se hizo una demostración de una pequeña cámara ARTIS (Airborne Real-Time Imaging System), desarrollada por HyperSpectral Sciences, Inc., en el marco del proyecto ERAST de la NASA, que tomó fotografías visuales y de infrarrojo cercano desde Proteus mientras volaba a gran altura sobre el espectáculo aéreo AirVenture 99 de la Asociación de Aeronaves Experimentales en Oshkosh, Wisconsin . Las imágenes se mostraron en un monitor de computadora en el espectáculo sólo momentos después de ser tomadas.
La primera misión científica de Proteus fue llevar el instrumento de prueba de interferómetro de sonda aerotransportada del Sistema Nacional de Satélites Operacionales Ambientales en Órbita Polar (NAST-I) en marzo de 2000 durante el Período de Operación Intensiva en Nubes sobre el sitio de Prueba de Radiación y Nubes (CART) del Departamento de Energía. Los vuelos, con base en Stilwell, Oklahoma , abarcaron 30 horas de vuelo durante una semana y media, caracterizando las propiedades de las nubes y validando el instrumento. [5]
Luego, en septiembre y octubre de 2000, durante el Período Operativo Intensivo de Vapor de Agua, Proteus y NAST realizaron vuelos de validación estudiando el vapor de agua de la troposfera superior y realizando vuelos inferiores del satélite Terra .
En noviembre y diciembre de 2000, Proteus voló como parte del programa de Medición de Radiación Atmosférica (ARM) del DOE y de sus experimentos con vapor de agua. Los vuelos fueron básicamente los mismos que los realizados para los vuelos de validación del Período de Operación Intensiva de Vapor de Agua de la NAST. [6]
Como parte de la misión TRACE-P (Transporte y evolución química sobre el Pacífico), Proteus volvió a llevar la cápsula NAST durante marzo de 2001. La aeronave registró 126 horas de vuelo y estuvo basada en Alaska, Hawái y Japón, recopilando datos en coordinación con paquetes de sensores terrestres, de globos y satelitales sobre el Polo Norte en marzo de 2001. [7] [8]
Proteus participó en el programa de la NASA Chesapeake Lighthouse & Aircraft Measurements for Satellites (CLAMS) en julio y agosto de 2001, despegando desde la instalación de vuelo Wallops de la NASA . El proyecto utilizó varias aeronaves diferentes para desarrollar métodos de medición de las características del océano y estimaciones de aerosoles. [9]
En febrero de 2002, Proteus transportó una cápsula de 9,1 m de largo que sirvió como objetivo para el desarrollo del sistema láser aerotransportado YAL-1 de Boeing . La cápsula albergaba una serie de más de 2000 pequeños orificios que contenían sensores ópticos para detectar el sistema láser. Debido a limitaciones de programación con otros clientes de Proteus, Airborne Laser nunca realizó una prueba de vuelo real con el sistema de objetivo Proteus. Se diseñó e integró un sistema de objetivo en el avión NKC-135 Big Crow y se utilizó para la mayoría de las pruebas de Airborne Laser.
En marzo de 2002, la NASA Dryden, en cooperación con el Centro de Aplicaciones y Análisis Técnico (TAAC) de la Universidad Estatal de Nuevo México , la FAA y otras entidades, llevaron a cabo demostraciones de vuelo de un sistema activo de detección, visualización y evitación (DSA) para su posible aplicación en vehículos aéreos no tripulados (UAV) desde Las Cruces, Nuevo México . Esto fue parte del Proyecto ERAST de la NASA . El Proteus voló como un UAV sustituto controlado de forma remota desde tierra, aunque había pilotos de seguridad a bordo para manejar el despegue y el aterrizaje y cualquier posible emergencia. Otras tres aeronaves, que iban desde aeronaves de aviación general hasta un F/A-18 de la NASA , sirvieron como aeronaves objetivo "cooperativas" con un transpondedor operativo. En cada uno de los 18 escenarios diferentes, un sistema de aviso de tráfico (TAS) Goodrich Skywatch HP en el Proteus detectó el tráfico aéreo que se aproximaba en posibles cursos de colisión, incluidos varios escenarios con dos aeronaves que se acercaban desde diferentes direcciones. Luego, el piloto remoto ordenó al Proteus que girara, ascendiera o descendiera según fuera necesario para evitar la posible amenaza.
En abril de 2003, se llevó a cabo una segunda serie de demostraciones de vuelo centradas en aeronaves "no cooperativas" (aquellas sin transpondedores operativos), en un espacio aéreo restringido cerca de Mojave, California , utilizando nuevamente el Proteus como UAV sustituto. El Proteus estaba equipado con un pequeño sistema de radar primario OASys de 35 GHz de Amphitech para detectar posibles aeronaves intrusas en cursos de colisión simulados. Los datos del radar se enviaron directamente a la estación terrestre, así como a través de un sistema de satélite Inmarsat instalado en el Proteus. Una mezcla de siete aeronaves intrusas, que iban desde un planeador hasta un jet de alta velocidad, volaron 20 escenarios durante un período de cuatro días, una o dos aeronaves a la vez. En cada caso, el radar detectó la aeronave intrusa a distancias de 2,5 a 6,5 millas (10,5 km), dependiendo de la firma de radar del intruso. El piloto remoto del Proteus en tierra pudo ordenarle a Proteus que tomara una acción evasiva si era necesario.
El Proyecto Internacional H2O (IHOP 2002) fue un experimento de campo que se llevó a cabo en las Grandes Llanuras del Sur de los Estados Unidos del 13 de mayo al 25 de junio de 2002. El objetivo principal de IHOP 2002 fue mejorar la caracterización de la distribución cuatridimensional (4-D) del vapor de agua y su aplicación para mejorar la comprensión y la predicción de la convección. El experimento del instrumento de lidar rotatorio aerotransportado holográfico de la NASA se realizó como parte de este proyecto. Los vuelos se realizaron en coordinación con los aviones Lockheed P-3 y DC-8 . [10] [11]
En julio de 2002, Proteus participó en Crystal-FACE, midiendo cirros tropicales, operando desde Key West, Florida , y volando tan al sur como Belice . Para esta fase del proyecto, la aeronave se configuró con canards de 10 pies (3,0 m) y 13+Extensiones de punta de ala de 1 ⁄ 2 pie. [12] [13]
Proteus se ha utilizado en varios despliegues como parte de un proyecto patrocinado por el programa de medición de radiación atmosférica del DOE y los Laboratorios Nacionales Sandia para estudiar las nubes cirros en la atmósfera superior. [14]
En mayo y junio de 2005, Transformational Space Corp., o t/Space , realizó una prueba de vuelo de su concepto de lanzamiento de cohetes utilizando el Proteus de Scaled Composites. El 13 de mayo se realizó un vuelo de prueba de transporte cautivo y la maqueta del cohete se lanzó tres veces, el 24 de mayo, el 7 de junio y el 14 de junio, sobre la Base de la Fuerza Aérea Edwards . La maqueta era un modelo a escala del 23% de una cápsula tripulada propuesta para cuatro personas (llamada CXV) y su propulsor QuickReach II producido por AirLaunch LLC . [15] Estas pruebas de vuelo en particular tenían como objetivo demostrar el concepto del sistema de lanzamiento aéreo Trapeze/Lanyard (TLAD) de t/Space. [16]
Northrop Grumman está utilizando el Proteus para investigar nuevas tecnologías de vehículos aéreos no tripulados , ya que puede controlarse desde la cabina , una estación de control terrestre o funcionar de forma semiautónoma. Scaled, en asociación con Northrop Grumman, ofrece una versión totalmente sin tripulación del Proteus, denominada Modelo 395 , como parte de la competición Hunter-Killer de la USAF . Si hubiera sido seleccionado, ese producto habría volado en 2007. [ necesita actualización ]
El 24 de febrero de 2005, Proteus se convirtió en el primer bombardero de Scaled con el lanzamiento de un arma inerte de 500 libras sobre la Base de la Fuerza Aérea Nellis en Nevada . [17]
El 27 de abril de 2006, Proteus realizó una prueba de vuelo de una gran cápsula diseñada para albergar una versión en desarrollo del Programa de Inserción de Tecnología de Radar Multiplataforma (MP-RTIP, por sus siglas en inglés). Se trata de un sistema de radar de apertura sintética aire-tierra y aire-aire de largo alcance y alta resolución que se está desarrollando para su uso en el RQ-4 Global Hawk . Esta cápsula es, en función de su longitud y área frontal, una de las cargas útiles más grandes transportadas por Proteus hasta la fecha. Las pruebas de vuelo reales del sistema MP-RTIP comenzaron a fines de septiembre de 2006, y el vuelo inicial alcanzó los 100 nudos (120 mph; 190 km/h) y los 22.000 pies (6.700 m) de altitud. [18] [19]
Proteus ha establecido varios récords mundiales de altitud en la clase FAI C-1e (aviones terrestres: peso de despegue de 3.000 a 6.000 kg (6.600 a 13.200 lb)), grupo 2, turborreactor, incluidos:
Datos de Jane's All the World's Aircraft 2003-2004 [21]
Características generales
Actuación
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