أعلنت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA) مؤخرًا أن الطائرة ذات المروحية عالية السرعة التي طورتها بالشراكة مع Bell Textron قد حصلت رسميًا على تصنيف "X-76"، لتصبح أحدث عضو في برنامج X-plane الأمريكي. يتم الترويج للطائرة من خلال مشروع "التقنية المستقلة للسرعة العالية والمدرج" (SPRINT) التابع لـ DARPA، والذي يهدف إلى الجمع بين قدرات الإقلاع والهبوط القصير لطائرات الهليكوبتر مع أداء التحليق عالي السرعة للطائرات النفاثة على نفس المنصة.
منذ إنشائه مع Bell X-1 في عام 1946، تم استخدام برنامج X-plane الأمريكي بشكل أساسي للتحقق من تكنولوجيا الطيران المتطورة بدلاً من الطائرات ذات الإنتاج الضخم التي تدخل الخدمة مباشرة. عادةً ما تكون منصات الاختبار هذه صغيرة جدًا من حيث العدد وتتمتع بقدرة أكبر على تحمل مخاطر الطيران التجريبي. ولا يعد رقم X-76 امتدادًا بسيطًا، ولكنه استجابة خاصة للذكرى الـ 250 لتأسيس الولايات المتحدة في عام 2026، والتي لها أهمية رمزية.
حاليًا، أكملت X-76 مراحل المفهوم والتصميم الشامل. ومع الحصول على رقم X-machine الرسمي، سيدخل المشروع المرحلة الثانية من التصميم التفصيلي وتصنيع النموذج الأولي. ووفقا للخطة، من المتوقع أن تبدأ المرحلة الثالثة من اختبار الطيران في عام 2027. ويهدف موقعها الفني إلى سد فجوة القدرة بين الطائرات ذات الأجنحة الدوارة مثل V-22 "Osprey" والمقاتلات النفاثة عالية الأداء.
تم تصميم الطائرة X-76 "للإقلاع والهبوط من موقع ميداني مرتجل مثل المروحية والتحليق بسرعات عالية مثل الطائرة النفاثة" لكسر اعتماد المنصات التقليدية على مدارج الطائرات. تتطلب الطائرات التقليدية عمومًا مدرجًا كاملاً للعمل، بينما يمكن للطائرات العمودية الإقلاع والهبوط في البرية، لكن أداءها عالي السرعة محدود. ويأمل برنامج SPRINT في التخلص من هذه المقايضة مع X-76، مما يوفر خيارات جديدة للتنقل والاستجابة في ساحة المعركة.
المشكلة الأساسية التي تواجهها الطائرات ذات المروحيات المائلة الحالية (مثل V-22) هي أن المروحيات كبيرة الحجم لا توفر الرفع والدفع فحسب، بل تصبح أيضًا مصدرًا خطيرًا للسحب عند السرعات العالية، وكلما زادت السرعة، زاد السحب. بأخذ محرك V-22 كمثال، تبلغ سرعته القصوى حوالي 270 عقدة (311 ميل في الساعة، 500 كم/ساعة)، وهي محدودة بالخصائص الديناميكية الهوائية للدوار.
الحل المثالي الذي تقترحه DARPA هو "التخلص من" السحب الناتج عن الدوار نفسه أثناء الطيران عالي السرعة. تتمثل فكرة X-76 في إيقاف دوران الدوار بعد التسارع إلى سرعة معينة وطي الشفرات مرة أخرى على شكل الكنة بحيث تلتصق بغلاف الكنة بشكل انسيابي. وفي الوقت نفسه، يتحول وضع تشغيل المحرك إلى الدفع النفاث الكامل. ولتحقيق هذه الغاية، لم تعد X-76 تستخدم ناقل الحركة الميكانيكي المعقد وعلبة التروس التخفيضية لـ V-22، ولكنها تتبنى تكوين دفع جديدًا يمكنه دعم مجموعتين مختلفتين من الدورات الحرارية: واحدة للإقلاع العمودي والهبوط والتحويم، وواحدة للإبحار بسرعة عالية دون سرعة الصوت.
أثناء مراحل الإقلاع والهبوط العمودي والتحليق، يعمل X-76 بطريقة تقليدية ذات دوار مائل، مع قلب توربيني عالي الأداء يقود الدوار عبر عمود نقل لتوفير الرفع. ومع تسارع الجسم، تبدأ الأجنحة في مشاركة الرفع. عندما تزيد السرعة إلى نطاق حرج يبلغ حوالي 150-200 عقدة (173-230 ميلاً في الساعة، 278-370 كم/ساعة)، يقوم نظام النقل بقطع مدخلات الطاقة إلى الدوار، وشفرات الدوار "ريشية" بزاوية ثم تطوى للخلف، وتتحول إلى كنة ذات شكل ديناميكي هوائي جيد.
في هذه العملية، يتم إعادة توجيه دفع المحرك إلى مخرج الفوهة النفاثة التقليدية في الجزء الخلفي من الكنة، وبالتالي الدخول في وضع الدفع النفاث النقي. دون الحاجة إلى التغلب على السحب الهائل للدوارات، تم تصميم X-76 للوصول إلى سرعات مستهدفة تزيد عن 450 عقدة (518 ميلاً في الساعة، 833 كم / ساعة). ومن المتوقع أن يحمل النموذج الأولي حمولة تبلغ حوالي 1000 رطل (454 كيلوجرامًا) ويبلغ مداه المستهدف حوالي 1000 ميل بحري (1151 ميلًا، 1852 كيلومترًا).
قال اللفتنانت كولونيل إيان هيغينز من البحرية الأمريكية، مدير برنامج DARPA SPRINT: "لفترة طويلة، كانت المدارج تساعد على تسريع الطائرات المقاتلة وتكبيلًا يقيد تصرفاتها. إنها تجلب السرعة ولكنها في نفس الوقت تخلق نقاط ضعف حرجة." وشدد على أن هدف SPRINT ليس فقط بناء X-machine، ولكن أيضًا توفير "خيار" جديد للقيادة القتالية - لتحقيق الانتشار المفاجئ والتعزيز السريع وقدرات الاستجابة عالية السرعة المنقذة للحياة على نطاق عالمي دون الحاجة إلى أي مدارج.