Kineski istraživači tvrde da su razvili napredni softverski alat koji bi mogao da promeni način projektovanja savremenih vojnih aviona, uključujući i stelt platforme najviše klase. Prema njihovim navodima, prvi rezultati primene ovog sistema ukazuju na potencijalna aerodinamička i stabilnosna ograničenja u javno poznatim konfiguracijama američkog bombardera B-21 Raider, koji se trenutno nalazi u fazi letnih ispitivanja.
Softver, nazvan PADJ-X, detaljno je opisan u recenziranom naučnom radu objavljenom u časopisu Acta Aeronautica et Astronautica Sinica. Autori ga predstavljaju kao „sve-u-jednom“ platformu za vazduhoplovni dizajn, koja u jedinstven proces optimizacije integriše više inženjerskih disciplina. Cilj je da se drastično smanji vreme razvoja i računarska snaga koja je do sada bila neophodna za usavršavanje složenih, stelt oblika letelica.
Kako funkcioniše PADJ-X
Za razliku od klasičnih metoda koje se oslanjaju na dugačke cikluse pokušaja i grešaka, PADJ-X koristi matematičku optimizaciju dizajna, algoritamski pristup koji omogućava istovremeno podešavanje stotina, pa i hiljada parametara dizajna. Takav metod, prema kineskim istraživačima, omogućava brže pronalaženje optimalnih kompromisa između često suprotstavljenih zahteva, kao što su smanjenje radarskog odraza, očuvanje aerodinamičke efikasnosti i stabilnosti leta.
Da bi demonstrirali sposobnosti sistema, tim predvođen Huangom Đijangtaom iz Kineskog centra za istraživanje i razvoj aerodinamike primenio je PADJ-X na konceptualne konfiguracije koje oblikom podsećaju na B-21. Istraživači naglašavaju da su koristili isključivo javno dostupne informacije i pretpostavljene geometrije, bez pristupa poverljivim američkim podacima.
Šta pokazuju simulacije
U simulacijama koje su obuhvatale 288 parametara dizajna, kineski tim navodi da je aerodinamička optimizacija dovela do povećanja odnosa uzgona i otpora za oko 15 procenata, uz značajno smanjenje efekata udarnog talasa. Posebno je istaknuto poboljšanje uzdužne stabilnosti: moment naginjanja, ključni pokazatelj stabilnosti, smanjen je sa vrednosti oko 0,07 na skoro nulu.
Prema autorima studije, moment naginjanja blizak nuli znači da bi letelica mogla prirodnije da održava ravnomeran let, uz manju potrebu za stalnim korekcijama sistema upravljanja. To bi, bar u teoriji, moglo da doprinese boljoj efikasnosti goriva i većem operativnom dometu, što je ključno za bombardere namenjene dugotrajnim misijama.
U kombinaciji sa povećanim uzgonom i smanjenim otporom, optimizovana konfiguracija, kako tvrde istraživači, pokazuje potencijal za efikasnije i duže letove. Ipak, oni jasno naglašavaju da se radi o teorijskim modelima i simulacijama, dok stvarne performanse B-21 ostaju strogo čuvana tajna američke vojske.
Višedisciplinarni pristup stelt dizajnu
PADJ-X integriše pet ključnih disciplina u jedinstveni okvir: aerodinamiku, pogon, elektromagnetiku, infracrveni potpis i zvučni bum. Ovakav pristup omogućava inženjerima da istovremeno razmatraju uticaj promena dizajna na vidljivost radara, toplotni potpis, buku i letne karakteristike, umesto da svaku oblast optimizuju odvojeno.
Kineski autori ističu da su upravo kompromisi srž stelt dizajna. Oblik koji smanjuje radarski odraz često povećava otpor, dok tanja krila poboljšavaju aerodinamičku efikasnost, ali mogu narušiti strukturalnu čvrstoću. Prema njihovim tvrdnjama, PADJ-X koristi proračune zasnovane na osetljivosti kako bi automatski pronašao optimalnu ravnotežu između svih tih zahteva.
Šire implikacije i ograničenja
Pored simulacija sličnih B-21, istraživači su primenili PADJ-X i na konfiguraciju nalik američkom mornaričkom stelt dronu X-47B. U tom slučaju, softver je, prema navodima, smanjio aerodinamički otpor za oko 10 procenata i značajno umanjio prednji radarski poprečni presek, ključni parametar za detekciju.
Iako alati za matematičku optimizaciju dizajna nisu novost i slične sisteme razvijale su i NASA, kao i evropske zemlje, kineski tim tvrdi da postojeća rešenja obično obuhvataju manji broj disciplina i zahtevaju više ručnih intervencija. Ako se tvrdnje o PADJ-X pokažu tačnim, ovakav alat bi mogao da ubrza razvoj budućih letelica, smanji potrebu za skupim testiranjima u aerotunelima i umanji troškove izrade prototipova.
Ipak, ostaje otvoreno pitanje u kojoj meri se rezultati dobijeni simulacijama mogu preneti na realne, visoko klasifikovane sisteme poput B-21. Bez pristupa stvarnim podacima o konstrukciji i operativnim zahtevima, PADJ-X za sada ostaje moćan teorijski alat, čiji će stvarni dometi biti jasni tek ako se potvrde u praksi.Kina tvrdi da je pronašla slabosti američkog bombardera B-21 uz pomoć naprednog softvera
