将来の戦闘機計画は米空軍の設計手法に重要な試練をもたらす

Aug 20, 2023

オハイオ州デイトン — 現在開発中の未来的な次世代エア・ドミナンス戦闘機プラットフォームは、米空軍史上最も複雑で最も賭け金の高い兵器調達の一つとなる可能性が高い。

第 6 世代戦闘機には、最先端の適応型エンジンから翼に沿って飛行する自律型ドローンに至るまで、新しい技術が搭載されることが期待されています。 NGADが同サービスの期待通りに機能すれば、潜在的な中国との戦争において重要となる可能性がある。

しかし近年、かつて空軍が急速な航空機の開発と配備に革命をもたらすと考えていた高度なデジタル工学技術が、必ずしもうまくいったわけではない。 このコンセプトにより、エンジニアは設計やモデルを作成して仮説をより迅速かつ正確にテストできるようになります。 また、デジタルエンジニアリングがNGADの取り組みで中心的な役割を果たすことが期待されているため、専門家らは、サービスがその技術がその約束に沿っていることを保証する必要があると述べている。

空軍が新世代航空機の導入に向けてデジタル設計革命に注目したのはこれが初めてではない。 このサービスの最後の大規模な新型ジェット機であるT-7Aレッドホーク練習機の取得の際、空軍と製造元のボーイングは、このプログラムが将来の航空機の設計と製造の新たな方法につながると約束した。

このサービスは、デジタル航空機エンジニアリングに基づいて構築される未来の潜在的な利点について非常に強気だったので、2020年には練習機を「eT-7」とブランド名を変更し、またこのように設計された将来の航空機を「eT-7」と呼ぶという短期間の試みを行った。 e」という接頭辞。

それ以来、一連の失敗と遅れにより、T-7 の重要なマイルストーンは後回しになり、大いに話題となったそのデジタル デザイン アプローチの輝きが少しずつ失われてきました。

フランク・ケンダル空軍長官は5月の朝食で、T-7のトラブルを受けてデジタル工学がどれほどその輝きを失ったかを明らかにした。

「これは大幅な改善だが、誇張されすぎている」とケンダル氏は記者団に語った。 「より統合されたデジタル設計、より優れたモデリングはすべて役に立ちますが、革新的ではありません。 …それらはテストを完全に置き換えるものではありません。」

ミッチェル航空宇宙研究所の上級常駐研究員ヘザー・ペニー氏によると、デジタルエンジニアリングは1970年代から何らかの形で存在していたという。 コンピューター支援設計は、B-2 スピリット ステルス爆撃機、F-22 ラプター ジェット、F-35 統合攻撃戦闘機など、現在使用されている多くの航空機の形成に役立ちました。

処理、アルゴリズム、モデリング、シミュレーションが改善されるにつれて、コンセプトは進化したと彼女は説明しました。 ペニー氏によると、デジタル エンジニアリングには、燃料ポンプ、油圧ライン、電気システムの束など、航空機の個々の部品の 3D モデルから、航空機のさまざまなシステムが互いにどのように相互作用するか、または航空機全体がどのように相互作用するかのモデルに至るまで、あらゆるものが含まれる可能性があります。

この種のデジタルモデルを持つことは、航空機の設計に情報を与えるだけでなく、航空機の工具や製造も形作ると彼女は言いました。 この技術がもたらす重要な進歩の一例として、彼女は、デジタルプロセスを使用してシムを必要とせずに組み立てられるほど正確にT-7コンポーネントを製造するボーイングの「驚くべき」能力を指摘した。 そして彼女は、デジタルエンジニアリングを多大に活用した複雑かつこれまでに成功を収めた空軍の買収の例として、B-21とLGM-35Aセンチネル大陸間弾道ミサイルを強調した。

しかし、「それは設計上のあらゆる凹凸を消し去る魔法の杖ではなく」、堅固なエンジニアリングの基礎に代わるものではないと彼女は述べた。

「ウィングロック」として知られる T-7 の空力的不安定性は、飛行状況によっては翼が危険なほど前後に揺れる可能性があり、2021 年に修正されましたが、これは空軍とボーイングは2022年のスケジュールの見直しに着手する。

T-7のパイロットを危険にさらす可能性のある脱出システムや射出座席などのさらなる問題や、飛行制御ソフトウェアの不具合により、さらなる遅れが生じた。