Команда из лаборатории AeroAstro от университета MIT разрабатывает небольшой дрон «Светлячок» (Firefly) для ВВС США, который может быть запущен из истребителя и должен летать на максимальной скорости около 988 км/ч, например, чтобы собрать ценную информацию или отвлечь вражеское оружие.

Дизайнеры Firefly работают с жесткими ограничениями не характерными для беспилотного аппарата, как с точки зрения размера (он должен быть максимум 6.5 см в ширину и 43 см в длину), так и скорости передвижения и времени полета (он должен летать на скорости Маха 0.8 от 2 до 5 минут).

«Еще не было транспортного средства с такой скоростью и при таком размере. Он слишком мал для турбины и слишком быстр для электрического двигателя, а импульсная струя наверняка вызовет тепловые проблемы», — объясняет John Hansman, профессор аэронавтики и космонавтики Массачусетского технологического института.

К счастью, благодаря изобретательности исследователей, часть трудностей уже удалось решить. Например, команда обратилась к 3д печати из титана для создания структуры БПЛА, что позволило сделать компактный, но эффективно спроектированный корпус. Добавим к этому маломасштабный ракетный двигатель для управления дроном и получим нечто невероятное.

Правда появилась еще одна проблема, связанная с темпом горения топлива. Ученым нужно было найти способ замедлить его скорость, чтобы позволить титановому аппарату летать на скорости Маха в 0.8 в течение нескольких минут, в то время как ракета такого же размера потратила бы топливо за несколько секунд. Для этого команда смешивала топливо (пропеллент перхлората аммония) с ингибитором оксамида. Эта смесь посредством химического состава «охлаждает пламя и изменяет его структуру, так что оно, фактически, горит медленнее».

Внутри Firefly разделен на две основные секции: ракетный двигатель и его компоненты, которые находятся в нижней половине БПЛА; а также электроника, полезная нагрузка, авионика и система управления, которые надежно изолированы в верхней половине. Нижняя часть также включает всплывающее крыло и хвост для лучшего управления.

Инновационный дрон, который на самом деле является чем-то вроде гибрида между ракетой и беспилотником, все еще разрабатывается исследователями AeroAstro. Потребуется как минимум год, чтобы полностью подготовить «светлячка» к испытаниям.