Aerion AS2

Aerion AS2 oli ääntä nopeampi liikelentokone-projekti, jonka kehityksestä vastasi Aerion Corporation. Se julkaistiin toukokuussa 2014 Aerion SBJ:n suurempana kehitysversiona tähdäten esittelyyn 7 kehitysvuoden jälkeen. Marraskuussa 2020 Aerion ilmoitti saaneensa Ranskassa suoritetut tuulitunnelikokeet päätökseen. Ensilennon piti tapahtua vuonna 2023 ja sertifiointi olisi ollut kaksi vuotta sen jälkeen. AS2 olisi rakennettu Aerion Park-nimisellä tehdasalueella Floridan Melbournessa. Aerion lopetti toimintansa ja koneen kehittämisen toukokuussa 2021.

Historia 
Toukokuuhun 2014 mennessä Aerion oli sijoittanut yli 100 miljoonaa dollaria teknologian kehittämiseen. Toukokuussa 2014 järjestetyssä EBACE-messuilla yhtiö ilmoitti suunnittelevansa uudelleen edellisen Aerion SBJ:n, jossa on suurempi matkustamo, suurempi kantama ja kolme vielä määrittelemätöntä moottoria, ja jonka tavoitehinta on yli 100 miljoonaa dollaria. Uudelleensuunnittelun tavoitteena oli lentää prototyyppi vuoden 2018 lopulla – alkuvuodesta 2019 ja sertifioida itse kone vuonna 2021. Aerion aikoi rahoittaa kehitystyön 3 miljardilla dollarilla, mikä pienensi alan yhteistyökumppaneiden riskiä.

Syyskuussa 2014 Aerion solmi yhteistyökumppanuuden Airbusin kanssa Airbus Defence and Space -yhtiössä on yliäänitekniikan asiantuntemusta ja käytettävissä olevia resursseja Yksikkökustannusten ennustettiin olevan 120 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria toukokuussa 2015 pidetyssä EBACE-konferenssissa. Toukokuussa 2015 NASA teki Rockwell Collinsille sopimuksen yliäänipamauksen mallintamisesta maassa: yliäänipamauksen ennustaminen ja lentäjien mahdollisuus nähdä alueet, joihin se vaikuttaa, voisi helpottaa rajoituksia, jotka koskevat yliäänilentoja asuttujen alueiden yllä. Syyskuussa 2015 sen oli määrä tulla käyttöön vuonna 2023. Toukokuussa 2017 Aerion toivoi, että se saataisiin käyttöön alkuvuodesta 2018.

Uudelleensuunnittelu 2017 
Joulukuussa 2017 Aerion ja Lockheed Martin ilmoittivat tutkivansa sen yhteistä kehitystä ilman Airbusia, tavoitteena lentää vuonna 2023 ja sertifioida vuonna 2025. 15. joulukuuta Lockheedin Skunk Worksin kanssa käytyjen keskustelujen jälkeen Aerion ja Lockheed Martin ilmoittivat yhteisymmärryspöytäkirjasta, jonka tarkoituksena on tutkia vuoden ajan yliäänisen liikesuihkukoneen yhteistä kehitystä: suunnittelua, sertifiointia ja tuotantoa. Lockheed on aiemmin kehittänyt yliäänilentokoneita, kuten F-16, F-35, F-22 ja Mach 3+ SR-71, ja he päättelivät, että AS2-konsepti on perusteltu aika- ja resurssi-investointien kannalta, kun he olivat tarkastelleet Aerionin aerodynaamista teknologiaa. Airbusin kanssa tehdyn kahden ja puolen vuoden mittaisen insinööriyhteistyön aikana Aerion kehitti AS2:n aerodynamiikkaa ja suunnitteli alustavat siiven ja rungon rakenteet, järjestelmien asettelun ja fly-by-wire -ohjausjärjestelmäkonseptin. Touko- ja joulukuun 2017 välisenä aikana GE-yhteistyön tuloksena moottorit siirrettiin takareunasta siiven etureunaan, niissä oli T-perä ja siiven sivusuhde oli suurempi.

Tähän mennessä Aerion kertoi käyttävänsä AS2:een miljardi dollaria. Aerion ja Lockheed halusivat keskeyttää moottorien, siipien ja rungon kokoonpanon kesällä 2018, ja tavoitteena oli myydä 30 suihkukonetta vuodessa 3,6 miljardilla dollarilla 20 vuoden aikana.

Vuoden 2018 julkistuksen myötä alustava suunnittelu olisi tarkistettu vuoden 2020 puoliväliin mennessä ennen yksityiskohtaista suunnittelua kriittistä suunnittelukatselmusta varten vuoden 2022 alussa. Ensilento olisi tarkoitus toteuttaa vuoden 2023 puolivälissä New Yorkista Lontooseen suuntautuvalla Atlantin ylittävällä lennolla lokakuussa, Concorde-koneen käytöstä poistumisen 20-vuotispäivänä. Sertifiointi oli suunniteltu vuoden 2025 loppupuolelle ja käyttöönotto vuoden 2026 alkupuolelle. Tuotanto nousee 12:sta vuonna 2026 23:een vuonna 2027, ja sen pitäisi vakiintua 36:een vuodessa vuodesta 2028 alkaen, vaikka se voi nousta jopa neljään kuukaudessa.

Lokakuussa 2018 Aerion ilmoitti valinneensa Honeywellin Primus Epic -avioniikan. Yhtiön rahoitti Robert Bass ja hän ennakoi käyttävänsä 4 miljardia dollaria kehityskustannuksiin. Aerion ennusti markkinoita 300 AS2:lle 10 vuoden aikana, jolloin kokonaishinta olisi 500 kappaletta 120 miljoonan dollarin kappalehintaan.

Lockheed Martinin kanssa tehty kumppanuussopimus päättyi 1. helmikuuta 2019. Boeing ilmoitti 5. helmikuuta investoineensa Aerioniin ja tarjoavansa suunnittelu-, valmistus- ja lentotestausresursseja, jotta AS2 pysyisi vuoden 2023 ensilennon tiellä. Miljardööri Robert Bass jätti Aerionin hallituksen pysyen kuitenkin johtavana sijoittajana ja Tom Vice korvasi hänet puheenjohtajana tultuaan ylennetyksi toimitusjohtajaksi ja hallituksen jäseneksi elokuussa. Boeing sai kaksi paikkaa Aerionin viisihenkiseen hallitukseen, ja sen sijoituksen suuruus pysyi julkistamatta.

Uudelleensuunnittelu 2020 
Huhtikuussa 2020 Aerion esitteli päivitetyn suunnitelman 12 matkustajan suihkukoneelle, joka ylitti Mach 1,4:n rajan ilman jälkipolttoa toimivilla moottoreilla yli 9 300 km:n lentomatkalla. NASA:n X-59:stä saatujen kokemusten perusteella lento voisi olla pamauksetonta Mach 1:stä aina Mach 2:een asti, koska paksumpi ilma pienemmällä korkeudella voi viedä pamauksen pois, mutta tämä oli edellisen yliäänitason luonnollisen laminaarisen virtauksen siiven suurin vastuksen alue. Uusi, huomattavasti kuristettu nuolideltasiipi on 24 metriä leveä, ja siinä on etu- ja takareunan siivekkeet, jotka parantavat suorituskykyä kentällä ja täyttävät lentokoneen melusäädökset pienemmällä moottoriteholla. Rungon keskiosassa on selvä pinta-alahallinta, ja ristikkäisen vaakavakaajan ansiosta lentokoneesta tulee lyhyempi, sillä se on lyhentynyt 55 metristä 44 metriin. Rakenne on kevyempi, sillä sen bruttopaino on 63 tonnia, mikä mahdollistaa 6 tonnin hyötykuorman ja 32 tonnin polttoainemäärän. Moottoreiden sisäänmenoaukot korvataan akselisymmetrisillä ulkoisilla puristuspiikkien sisäänmenoaukoilla.

Yhteistyökumppaneita ja toimittajia olivat mm: Safran laskeutumistelineiden ja konepeltien osalta, GKN Aerospace ja Fokker sähköjohdotusten ja keulan rakenteen osalta, Spirit AeroSystems keulan rungon osalta, Aernnova keskirungon rakenteen osalta, Potez ovien osalta, Eaton ja Parker järjestelmien ja komponenttien osalta sekä Siemens Digital Industries Software suunnittelun ja kehityksen osalta. Aerion suunnitteli tuolloin ensilentoa vuodelle 2024 ja käyttöönottoa vuodelle 2026. Aerion voisi ehdottaa AS2-johdannaista Yhdysvaltain armeijalle lentotiedustelu-, valvonta- ja tiedustelulentokoneohjelmaksi. Korkean lentokorkeuden supercruise-alusta toimisi korkean lentokorkeuden valvonta- ja salakuuntelulentokoneena. Aerionin suunnitelmissa oli myös, että AS2:n johdannaiskone olisi korkealla lentävä lentokone.

Tämän jälkeen Aerion ilmoitti Floridan avaruusrannikon ilmailualan asiantuntemusta hyödyntäen rakentavansa Aerion Parkin, tutkimus-, suunnittelu- ja valmistuskampuksen, Floridan Melbourneen. AS2:ta valmistettaisiin uudessa laitoksessa vuodesta 2023 alkaen, ja tavoitteena olisi rakentaa viisi AS2-koelentokonetta vuosina 2023-2025. Laitokseen kuuluisi 300 miljoonan dollarin tehdas, 44,8 hehtaarin kampus ja tuotantolaitokset, jotka kykenisivät rakentamaan 48 AS2-lentokonetta vuodessa. Aerion Park keskittyisi myös vihreisiin teknologioihin, kuten aurinkoenergiaan ja 100-prosenttiseen vedenkierrätykseen, jotta se saisi sähköä toimintaansa ja jättäisi mahdollisimman pienen ympäristöjalanjäljen.

Kesäkuussa 2020 Boeing ja Spirit AeroSystems hajottivat AS2-insinööritiiminsä COVID-19 -pandemian ilmailuun kohdistuvien vaikutusten vuoksi, ja Aerion joutui siirtämään ensilentopäivää vuodesta 2024 vuoteen 2025.

Syyskuussa 2020 Aerion oli aloittanut tuulitunnelitestit Onerassa. Marraskuuhun mennessä Aerion oli lentänyt tuulitunnelissa 78 000 lennettyä merimailia vastaavan määrän. Tuulitunnelitestit ylsivät Mach 3:een, ja niissä saatiin alustavan suunnittelun loppuunsaattamiseksi nopean suorituskyvyn arviointeja, kuormituksia, vakausmittauksia ja transonisten ja yliäänen nopeuksien hallintaa. Tekoälyteknologia ja digitaalinen mallintaminen lyhentävät AS2:n kehitystyötä ja välttävät esittelykoneen tarpeen. Aerion oli sijoittanut yli 500 miljoonaa dollaria, mutta kokonaiskehitys saattoi maksaa 5 miljardia dollaria, mikä on 25 prosenttia enemmän kuin vuoden 2018 ennuste.

Kehitys lopetettiin, kun Aerion lopetti toimintansa toukokuussa 2021.

Moottori 
Toukokuussa 2017 Aerion valitsi GE Aviationin tutkimaan lopullista moottorikokoonpanoa. Vaikka alun perin suunniteltiin modifioidulla Pratt & Whitney JT8D:llä, General Electric Affinity valittiin toukokuussa 2017 AS2:n voimanlähteeksi. Ensimmäinen virallinen suunnitelma valmistui vuonna 2018, ja yksityiskohtaisempi suunnitelma seurasi vuonna 2020 ensimmäistä prototyyppituotantoa varten.

Moottorin korkeapaineturbiini on johdettu CFM56:sta, ja se vastaa uutta kaksoistubiinilla varustettua matalapaineosaa, jolla saadaan pienennettyä ohivirtaussuhdetta, joka soveltuu paremmin yliäänilentoon. AS2-moottorin rakenne tukee 60 000 jalan korkeuskattoa. 2018 National Business Aviation Associationin vuosikokouksessa vahvistettiin General Electricin aikeet projektin suhteen.

Suunnittelu 
Aerion AS2:n pitäisi lentää jopa Mach 1,4 -nopeudella 9 260 km:n kantomatkalla. Sen ennustettu suurin lentoonlähtöpaino on 68 tonnia. Uusi Deltasiipi vähentää aerodynaamista vastusta 20 prosenttia tavanomaiseen deltasiipeen verrattuna. Matkustamoon mahtuu 8-10 matkustajaa. Koneessa on uudistettu keulakuva ja pitkänomaiset konepellit. Koneen pituus on 44 metriä, leveys 24 metriä ja korkeus 8,8 metriä.

Melumääräykset saivat Aerionin muuttamaan suunnittelun kahdesta moottorista kolmeen moottoriin. Nämä melumääräykset rajoittivat sen MTOW:n 54 400 kg:aan, mikä olisi rajoittanut kantamaa. Koneen on tarkoitus täyttää Stage 5 -meluvaatimukset ja se aikoo toimia 100-prosenttisesti biopolttoaineella.

GE Aviation toimittaa Affinity-turbiinimoottorin, Honeywell Primus Epic -avioniikka- ja liitäntäjärjestelmät, PPG Industries lentokannen tuulilasit ja matkustamon ikkunoiden läpinäkyvyydet, Liebherr Aerospace integroidun ilmahallintajärjestelmän, BAE Systems lennonohjausjärjestelmät ja Collins Aerospace toimilaitejärjestelmät, Spirit AeroSystems, Safran, GKN, Aernnova ja Potez Aeronautique toimittavat lentokonerakenteet, johdotukset, konepelti, laskutelineet ja lentokoneen ovet.

NASA:n tutkimus, jossa mallinnetaan yliäänipalausta maassa, jotta voidaan ennustaa äänipuomit ja kuvata ne lentäjille, mikä mahdollisesti helpottaa yliäänilentoja koskevia rajoituksia

AS2 ei olisi tullut sisällyttämään Lockheedin Skunk Worksin rakentaman Low Boom Flight Demonstrator -lentodemonstraattorin teknologiaa, mutta seuraava AS3 olisi saattanut. Aerion olisi voinut kehittää yliääni- ja hypersoonilentokoneiden perheen.

Tilaukset 
Marraskuussa 2015 Flexjet vahvisti tehneensä 2,4 miljardin dollarin arvoisen kiinteän tilauksen kahdestakymmenestä Aerion AS2 -koneesta, joiden toimitukset alkaisivat vuonna 2023. Flexjetin toimitusjohtaja Kenn Ricci kertoi, että yhtiö käyttäisi yliäänisuihkukonetta ulkomaanlentoihin ja myös Kiinaan, jossa ei ole rajoituksia äänipuomien suhteen. Ricci huomautti, että kun kone lentää Mach 1,2 -nopeudella, sen pamaus ei yltäisi maahan, jolloin sääntelyviranomaiset voisivat mahdollisesti sallia yliäänilennot maan yllä. Directional Aviation Capitalin omistama Flexjet tarjoaisi asiakkaille lentokoneiden osittaista omistusta suoran oston sijaan.

Maaliskuussa 2021 toinen osa-omistusyhtiö NetJets ilmoitti hankkineensa osto-oikeudet 20 AS2-koneeseen, mikä nostaisi Aerionin tilauskannan arvon yli 10 miljardiin dollariin. NetJetsin ja Aerionin välisessä yhteisymmärryspöytäkirjassa kehotettiin molempia yhtiöitä suunnittelemaan, että Netjets operoi "Aerion Connect" -verkostoa.

Tekniset tiedot

Yleiset ominaisuudet 
Miehistö: 2
Kapasiteetti: 8–11 matkustajaa
Pituus: 44,2 metriä
Siipiväli: 24 metriä
Korkeus: 8,8 metriä
Siipipinta-ala: 140,4 m2
Suurin sallittu lentoonlähtöpaino: 68 039 kg
Polttoainekapasiteetti: 26 800 kg.
Sisätilat: 9,1 × 1,95 × 2,16 m

Voimalaitteet: 3 × General Electric Affinity -suihkuturbiinimoottori, kullarin 80 kN:n työntövoima

Suorituskyky 
Matkalentonopeus: 1 487 km/h (Mach 1,4)

Lentomatka: 7 800 km Mach 1.4 nopeudella ja 10 000 km Mach 0.95 nopeudella

Tarvittava kenttäpituus: 2 286 metriä

Aiheesta muualla 
 AS2 Aerionin nettisivustolla (arkistoitu) 
 AS2 aerospace-technology.com-nettisivustolla

Lähteet 

Toteutumattomat lentokonesuunnitelmat