Lockheed Martin Stalker

El Lockheed Martin Stalker era un vehículo aéreo no tripulado de propulsión eléctrica y lanzamiento manual, diseñado y construido por Edge Autonomy y vendido originalmente por Lockheed Martin Skunk Works ^{[ 1 ]} para un cliente no especificado, presumiblemente el Comando de Operaciones Especiales de los Estados Unidos . ^{[ 2 ]} Se utilizó para aplicaciones militares, como proporcionar inteligencia, vigilancia y adquisición de objetivos. ^{[ 3 ]}

El Lockheed Martin Stalker fue creado en 2006 por el mismo equipo de Skunk Works responsable del Desert Hawk . Se lanzaba manualmente y aterrizaba sobre el fuselaje, tenía un motor eléctrico y una hélice silenciosos, y transportaba una carga útil de cámara desmontable. El sistema de cámara tenía módulos para luz diurna, poca luz e infrarrojos. El sistema de cámara podía retirarse y reemplazarse con cargas útiles que se podían soltar. ^{[ 4 ]}

El Stalker utilizó un sistema de celda de combustible de óxido sólido (SOFC) tubular autosostenible alimentado con propano, desarrollado por el Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos (ARL). ^{[ 3 ]} El sistema de 245 W fue diseñado para soportar el estrés ambiental y operativo, en particular amplios rangos de temperatura, condiciones climáticas y altitudes, así como vibraciones e impactos repentinos.

La investigación sobre SOFC comenzó en General Electric y Westinghouse a principios de la década de 1960. ^{[ 5 ]} La investigación posterior sobre la tecnología de celdas de combustible dentro del gobierno de los Estados Unidos se centró a través del Departamento de Energía y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa . ^{[ 3 ]}

ARL se centró específicamente en las SOFC porque pueden funcionar con hidrocarburos, como propano y butano, en lugar del hidrógeno puro que requieren otros tipos de pilas de combustible. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Una limitación del diseño fue la capacidad del sistema para soportar múltiples ciclos térmicos. Para cumplir con esta limitación, se prefirió un diseño tubular en lugar de uno planar. ^{[ 8 ]}

Se desarrolló una versión del Stalker alimentada por una pila de combustible de propano con una autonomía de 8 horas (el cuádruple de las 2 horas disponibles con batería). ^{[ 9 ]} El Stalker alimentado por pila de combustible participó en más de 80 misiones en Afganistán. El Ejército esperaba crear una pila de combustible que funcionara con combustible JP8 en lugar de propano, ya que era más común en el inventario logístico. ^{[ 10 ]}

En julio de 2012, un Stalker demostró, en una prueba en túnel de viento, una capacidad de vuelo continuo superior a 48 horas alimentado por un sistema láser terrestre. ^{[ 11 ]} Tras la prueba en el túnel de viento, Lockheed y LaserMotive Inc. realizaron una serie de pruebas al aire libre con el sistema de alimentación láser al mes siguiente. Las pruebas de vuelo fueron exitosas y los logros incluyeron:

• Demostrando una potencia neta positiva para el Stalker en vuelo, a distancias de hasta 600 metros.
• Demostrando que el láser no dañó al Stalker y que la adición del receptor láser no afectó sus operaciones de vuelo normales ni su aerodinámica.
• Se realizaron múltiples vuelos de prueba en diversas condiciones desérticas (de día y de noche, con altas temperaturas y fuertes vientos), demostrando la robustez del sistema de alimentación del receptor láser montado en el Stalker.
• El director del haz siguió al receptor durante largos periodos, con una precisión centimétrica a 500 metros, a pesar de las turbulencias y las maniobras de la aeronave.
• Cumplir con todos los requisitos operativos y de seguridad, incluida la coordinación con el Centro de Intercambio de Información Láser y las operaciones de vuelo. ^{[ 12 ]}

En agosto de 2013, Lockheed reveló una mejora del Stalker XE con una autonomía de 13 horas. La versión anterior utilizaba un tanque de propano líquido de 2,2 litros, mientras que la nueva versión utilizaba uno de 3,2 litros. Ambas versiones utilizaban la misma celda de combustible. Los UAV Stalker fueron utilizados por las Fuerzas Especiales del Ejército y la Infantería de Marina en Afganistán para detectar artefactos explosivos improvisados . Los usuarios no han solicitado cambios en la estructura del avión, pero sí en la autonomía, ya que las aeronaves se ponían en el aire dos o tres veces al día, todos los días. Se estaban negociando varias ventas potenciales al extranjero, sin revelarse los clientes ni el número de sistemas. Lockheed también reveló que planeaba continuar probando el Stalker con propulsión láser . El aparato láser, construido por LaserMotive , tenía aproximadamente el tamaño de un remolque para caballos , y estaban trabajando para reducir su tamaño a algo que pudiera utilizarse en operaciones tácticas. El tamaño ideal era aproximadamente el mismo que el de "dos maletas de viaje juntas". ^{[ 13 ]}

En 2018, la Oficina de Tecnología de Reacción Rápida, dependiente de la Oficina del Secretario de Defensa, financió el desarrollo en ARL de un sistema SOFC de 350 W para reemplazar el sistema de 245 W con el fin de aumentar la potencia, la duración de la misión y la fiabilidad de los futuros sistemas aéreos no tripulados (UAS). ^{[ 14 ]} Se esperaba que estos desarrollos proporcionaran nuevas capacidades para UAS pequeños y también para aplicaciones de energía portátil para soldados. También podrían aplicarse a sistemas de vehículos terrestres no tripulados . Se esperaba que una pila de combustible de mayor potencia beneficiara las misiones en condiciones adversas, como vientos fuertes o gran altitud, al tiempo que simplificaba los despegues y permitía transportar cargas útiles más grandes. ^{[ 3 ]}

Los prototipos de 350 W, fabricados por Adaptive Energy LLC, con sede en Ann Arbor, MI. ^{[ 15 ]} , fueron diseñados para proporcionar un 40 % más de potencia, manteniendo el mismo sistema físico (tamaño, peso, forma) que el sistema de 245 W. ^{[ 16 ]} Investigadores del ARL evaluaron dos sistemas de 350 W: uno por su capacidad de ciclo térmico y el otro por su rendimiento operativo a largo plazo. ^{[ 3 ]} Se demostró que el primer sistema soportó 55 ciclos térmicos sin experimentar una disminución del rendimiento, y el segundo sistema demostró un funcionamiento continuo durante 2000 horas. Las limitaciones de estos sistemas incluían fracturas del electrolito, fabricado con un material cerámico delgado, y la deposición de carbono dentro de la celda de combustible. ^{[ 6 ] [ 17 ]} El desarrollo posterior de la tecnología dio como resultado un producto comercial. ^{[ 18 ]}

Datos obtenidos de http://www.lockheedmartin.com/us/products/stalker-uas.html

Características generales

• Tripulación: ninguna
• Envergadura: 3,0  m (10 pies  )
• Peso en vacío: 14,5  lb (7  kg)
• Peso máximo al despegue: 17,5  lb (8  kg)
• Planta motriz: 1 × Hush Drive Eléctrico
• Hélices: de 2 palas

Actuación

• Velocidad máxima: 50  mph (80  km/h, 43  nudos) (guion)
• Resistencia: 2 horas
• Techo de servicio: 15 000  pies (4600  m)