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NASA usa aeronaves de subescala para acelerar a inovação em voos
Testar novos conceitos aeroespaciais em voo continua sendo uma das formas mais eficazes da NASA para avançar o conhecimento e reduzir riscos.
O Laboratório de Pesquisa de Voo em Subescala Dale Reed, no Armstrong Flight Research Center da NASA, em Edwards, Califórnia, apoia esta missão usando aeronaves pequenas, pilotadas remotamente e autônomas, como plataformas econômicas para amadurecer ideias inovadoras, acelerar o aprendizado e permitir transições mais suaves para voos em escala real.
Quando os experimentos exigem uma plataforma de voo, várias aeronaves pilotadas remotamente da NASA estão disponíveis: o quadrotor Alta‑X; o Drone Integrado Operado Remotamente Dryden (DROID) com envergadura de 3 metros; e o Multi-Use Cub, uma aeronave de asa fixa de 14 pés de envergadura com capacidade de carga útil expansível para experimentos de voo. Para testes elétricos de decolagem e pouso verticais, o quadrotor HQ‑90 oferece uma opção adicional.
Depois que as aeronaves e os experimentos são liberados para operações, os pilotos de laboratório apoiam a missão, incluindo operações terrestres e atividades de voo.
Cada membro da equipe atua como um piloto de aeronave de subescala experiente e certificado e está preparado para pilotar aeronaves comerciais exclusivas, únicas ou modificadas, onde quer que a missão exija.
da NASA FireSense O projeto realizou voos na Floresta Estadual de Genebra, localizada a cerca de 160 quilômetros ao sul de Montgomery, Alabama. A equipe de pesquisa de voo da NASA Armstrong integrou o instrumento em um drone Alta-X e testou o sistema antes da implantação. Dois membros da equipe transportaram então o drone e o sensor para a floresta, prepararam o veículo para o vôo e o operaram durante a missão. O sensor da NASA voou no drone para demonstrar como aeronaves pilotadas remotamente podem coletar dados meteorológicos localizados que influenciam o movimento da fumaça e o comportamento do fogo. Esta informação pode ajudar as agências operacionais a melhorar a tomada de decisões sobre incêndios florestais e a alocar melhor os bombeiros e os recursos.
Outras missões ocorrem mais perto da NASA Armstrong, como o Enhancing Parachutes by Instrumenting the Canopy (ÉPICO) projeto. EPIC envolveu o lançamento aéreo de uma cápsula contendo um pára-quedas e um sensor flexível do Alta-X. A equipe do laboratório pilotou os voos, apoiou as operações de voo e trabalhou com a equipe do EPIC para projetar e integrar o mecanismo de lançamento do pára-quedas e o sistema de segurança na aeronave.
Esses testes demonstraram que um sensor flexível poderia ajudar os pesquisadores a estudar pára-quedas supersônicos. A continuação deste trabalho pode ajudar a preencher lacunas nos modelos computacionais, tornando os pára-quedas supersônicos mais seguros e confiáveis para transportar instrumentos científicos e cargas úteis para Marte.
O Laboratório de Pesquisa de Voo em Subescala Dale Reed usa recursos rápidos de projeto e teste para ajudar pequenas aeronaves a voar grandes ideias. Esses conceitos podem levar a avanços futuros que apoiam as missões da NASA na aeronáutica, ciência e exploração.
Durante décadas, a NASA e seus parceiros avançaram Tecnologia de prevenção automática de colisões. A pesquisa demonstrou que um piloto automático poderia detectar e se recuperar de uma colisão terrestre iminente – uma capacidade que agora ajuda a salvar vidas em jatos militares de alto desempenho dos EUA. NASA Armstrong teve papéis importantes nesse trabalho e desenvolveu uma versão simplificada, o Sistema automático de prevenção de colisão no soloque foi instalado no DROID para teste.
O sistema demonstrado no DROID – desenvolvido para auxiliar pilotos da aviação geral, bem como aeronaves pilotadas remotamente e autônomas – teve um bom desempenho e levou a pesquisas adicionais em direção a uma versão que fornece alertas e dicas de direção. O Escritório de Transferência de Tecnologia Armstrong da NASA está trabalhando para licenciar a tecnologia para que empresas dos EUA desenvolvam o sistema como um produto comercial.
O Prandtl-D (Preliminary Research Aerodynamic Design to Lower Drag) planador de asa voadora também foi projetado, fabricado e pilotado na NASA Armstrong. Os pesquisadores descobriram que o design de sua asa torcida poderia reduzir o arrasto e gerar impulso nas pontas das asas, avançando conceitos que podem apoiar maior economia de combustível para futuras aeronaves. O Prandtl-D original agora faz parte da coleção do Smithsonian National Air and Space Museum, em Washington, e o Prandtl-D3 está no California Science Center, em Los Angeles. Os pesquisadores continuam desenvolvendo a próxima geração do projeto em laboratório.
Uma ampla gama de recursos em laboratório ajuda a transformar conceitos promissores em estruturas de teste prontas para voo. Isso inclui prototipagem rápida usando técnicas de fabricação 3D tradicionais e avançadas, bem como processos de fabricação de compósitos e convencionais. A equipe de engenheiros e técnicos também fornece design de componentes personalizados e fabricação especializada para atender às necessidades exclusivas de pesquisa.
O laboratório oferece suporte ao projeto elétrico e mecânico, à integração de hardware e software e aos processos de segurança e prontidão de voo necessários para missões bem-sucedidas. Instalações técnicas adicionais, como o Ramo de Fabricação Experimental e o Laboratório Ambiental da NASA Armstrong, aprimoram ainda mais essas capacidades. Juntos, eles apoiam atividades de desenvolvimento, teste e validação que promovem os objetivos aeronáuticos e de exploração da NASA.
