Sikorsky phát triển máy bay tự lái VTOL điện, ứng dụng hệ điều hành tự chủ Matrix

Sikorsky, lấy ứng dụng công nghệ điều khiển bay tự động Matrix là trọng tâm đang phát triển một phương tiện VTOL trình diễn công nghệ lai điện trong nỗ lực tiến vào Không gian cơ động đường không tiên tiến (AAM). Vertical, dẫn phát biểu của doanh nghiệp trong một cuộc phỏng vấn độc quyền.

Igor Cherepinsky, giám đốc của Sikorsky Innovations cho biết, hệ thống mới sẽ sử dụng một động cơ tuabin không phát thải để cung cấp điện. Công ty thành viên của tập đoàn Lockheed Martin đang triển khai công tác chuẩn bị để bắt đầu chế tạo chiếc máy bay trình diễn vào năm 2023. Nguyên mẫu trực thăng lai điện sẽ sử dụng hệ thống điều khiển tự chủ Matrix làm hệ điều hành cốt lõi.

Ông Cherepinsky giải thích, phương tiện mới sẽ “là bước đột phá đầu tiên của doanh nghiệp trong chương trình nghiên cứu nhằm xác định, thế hệ máy bay thương mại tiếp theo sẽ có cấu hình thế nào”. Yêu cầu đặt ra với phương tiện VTOL mới là có thể ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, mục tiêu cuối cùng là phát triển “một hệ thống đẩy sử dụng điện năng cho cả ứng dụng trong thương mại và quân sự”.

Trong những năm gần đây, công ty trực thăng Sikorsky đang phát triển hệ thống điều khiển bay tự động, mang tên là Công nghệ Ma trận (Matrix) trên nền tảng thử nghiệm - Máy bay Nghiên cứu Tự động Sikorsky (SARA), trực thăng S-76. Hệ thống tự chủ Matrix được hoàn thiện thông qua những công việc mà Sikorsky thực hiện với Cơ quan Quản lý Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA), trong đó Matrix là thành phần quan trọng Hệ thống Tự động hóa điều khiển trong buồng lái của phi công (ALIAS), đang được phát triển.

Công nghệ tự lái của trực thăng được giới thiệu vào tháng 10/2022 tại Thao trường thử nghiệm Yuma của Quân đội Mỹ ở Arizona trong khuôn khổ cuộc diễn tập Cổng công nghệ Dự án Hội tụ 2022 “Project Convergence 2022” (PC22). Tại đây DARPA và Sikorsky đã tiến hành một thử nghiệm chứng minh công nghệ, sử dụng một chiếc Black Hawk, trang bị hệ thống điều khiển tự động thực hiện các nhiệm vụ vận chuyển đường không hậu cần chiến trường. Cherepinsky cho biết, những ứng dụng tương tự sẽ hình thành xương sống của bất kỳ dịch vụ nào trong lĩnh vực thương mại.

Ông nói: “Vấn đề then chốt là tải trọng công việc thấp hơn, hệ điều hành máy bay hiểu được những thông số bay và nhiệm vụ cơ bản. Máy bay có thể tránh chướng ngại vật và chọn bãi đáp. Trong không gian thương mại, AAM cũng là mục tiêu doanh nghiệp muốn vươn tới.”

Cherepinsky cho biết, công ty bắt đầu đầu tư vào công nghệ quyền tự chủ trước khi ra mắt hệ thống ALIAS năm 2015. Doanh nghiệp đặt mục đích luôn luôn phát triển công nghệ để sử dụng trên những dòng sản phẩm của công ty trong cả lĩnh vực quân sự và thương mại. Ông bình luận: “Ngày nay, doanh nghiệp thực hiện rất nhiều nhiệm vụ thương mại, từ chở khách VIP đến đưa nhân lực ra giàn khoan dầu, vận chuyển hàng hóa, tìm kiếm cứu nạn và chữa cháy. Chúng tôi dự định có một vai trò đáng kể trong những không gian nhiệm vụ đó.”

Sikorsky lần đầu tiên chứng minh công nghệ cho Quân đội Mỹ, cho thấy một chiếc trực thăng Black Hawk, trang bị hệ thống điều khiển tùy chọn bay ở chế độ tự lái có thể tiếp tế cho các lực lượng quân sự tiền phương.

Sikorsky có một số khách hàng thương mại thuần túy quan tâm đến Matrix, một trong số đó đang được Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) chứng nhận bay. Cherepinsky không cung cấp thêm chi tiết do bí mật kinh doanh. Ông cho biết phương tiện này là cánh cố định chứ không phải cánh quạt quay, do tiềm năng của công nghệ Matrix có thể ứng dụng cho cả hai lĩnh vực. Matrix được áp dụng cho bất kỳ máy bay trực thăng hoặc máy bay cánh cố định nào, bao gồm cả những máy bay do các công ty khác sản xuất.

Ông nhấn mạnh: “Chúng tôi hy vọng rằng trong vòng 3 đến 5 năm tới, chúng ta sẽ thấy những sản phẩm đó được đưa vào khai thác sử dụng thương mại.”

Công ty hiện đang làm việc với các đối tác khác ngoài quân đội, bao gồm cả NASA, đang lên kế hoạch tiến hành Chiến dịch Quốc gia về Cơ động Đường không Tiên tiến (National Campaign AAM), sử dụng Máy bay Nghiên cứu Tự hành Sikorsky (SARA) cho những chuyến bay nghiên cứu thử nghiệm.

SARA là trực thăng S-76B được cấu hình lại mà Sikorsky sử dụng cho một loạt các thử nghiệm và thí nghiệm liên quan đến Matrix. NASA và Sikorsky đã xây dựng và phát triển mối quan hệ đối tác trong nhiều năm để phát triển công nghệ Matrix, một phần của ý tưởng tích hợp các hệ thống tự động (IAS) của NASA.

Ông Cherepinsky cũng làm rõ, trọng tâm của công việc liên kết phối hợp với NASA nhằm xác định loại quy định cần được áp dụng để đảm bảo các phương tiện đường không tự lái hoạt động an toàn và hiệu quả. Ông lưu ý, NASA đã tích hợp một số phần mềm của cơ quan vào Matrix, “và chúng tôi đang sử dụng những phần mềm này trên máy bay của công ty để, ví dụ như giới thiệu các quy trình hạ cánh, một eVTOL nhỏ hoặc một phương tiện AAM lớn hơn sẽ hoạt động như thế nào đối với các sàn đỗ “vertiport” mới, rõ ràng sẽ rất khác so với các sân bay hiện nay?”

Những thử nghiệm này cũng sẽ xem xét sự tương tác của các phương tiện bay tự động hoàn toàn và bán tự động trong không phận dày đặc, yêu cầu phải giảm thiểu tối đa nguy cơ va chạm hoặc đối phó với những chướng ngại vật đường không như các đàn chim, v.v.

Ông Cherepinsky cho biết, lĩnh vực eVTOL là một mục tiêu tiềm năng lớn của Matrix trong những năm tới, do công nghệ này về cơ bản có khả năng điều khiển các nền tảng bay không người lái và “hiện thực hóa cam kết về robotaxi eVTOL, được điều hành bởi các doanh nghiệp, chứ không cần có phi công điều khiển”.

Vẫn còn một chặng đường rất dài để đạt được chứng nhận đầy đủ từ FAA, nhưng hiện nay công nghệ đã được phát triển đầy đủ, mặc dù vẫn còn những thách thức trong nhiều lĩnh vực như nhận thức tình huống trên không, khả năng phát hiện các đối tượng với độ tin cậy cao.

“Làm thế nào để chứng minh được, cảm biến có thể phát hiện được điều gì đó trên một khoảng cách theo yêu cầu kỹ thuật và an toàn bay? Đó không phải là vấn đề dễ giải quyết”, ông nhấn mạnh.

Theo Vertical