Aproximadamente a 10.500 m de altitud, la gran hélice se acopla a través de un sistema de embrague. Al mismo tiempo, la hélice de baja altitud se desacopla y se retrae. Cuando el SX 1500 desciende a través de 10.500 metros, el proceso se invierte.

​

La hélice grande tiene una carga de disco de propulsión muy baja, menos de 48 N / m2  (1 libra / pie2). La eficiencia de propulsión de Froude, que es una medida de la eficiencia energética de un proceso de propulsión reactiva (propulsada por hélice o turbofán), es de alrededor del 98% en esta carga de disco a 20.000 m de altitud en un rango de velocidad muy amplio. Por el contrario, la carga del disco propulsor de un motor turboventilador a esta altitud es de 40 a 80 veces mayor. A velocidades de 300 a 400 nudos, esto da como resultado una eficiencia de propulsión de Froude entre el 55% y el 85%. La penalización de peso resultante de esta reducción de la eficiencia es extrema, ya que los mayores requisitos de combustible dan como resultado una aeronave desproporcionadamente más grande.

​

La eficiencia de Froude para una hélice se incluye en la eficiencia general de la hélice. En un turboventilador, se refleja en el consumo específico de combustible. Se deriva de la ley de Newton: la fuerza propulsora es igual al impulso impartido en una unidad de tiempo. Como consecuencia, un disco propulsor más pequeño impartirá un incremento de velocidad mayor, requiriendo más potencia y un mayor consumo de combustible que uno más grande. El sistema de propulsión SX 1500 resuelve este problema físico fundamental al proporcionar el diámetro de corriente de propulsión óptimo a la altitud de crucero del HALE-UAV de segunda generación.

​

Una planta de energía de alta eficiencia

​

La opción para la planta de energía del SX 1500 es un motor de pistón turboalimentado. Combina un excelente consumo específico de combustible con la ventaja de una potencia constante hasta su altitud de diseño.

​

Se han considerado dos plantas de energía diferentes para el SX-1500:

​

• El diseño básico con el motor de avión de gran altitud Teledyne Continental TSIO-550 Voyager con un sistema de turbocompresor dual

• Un diseño alternativo avanzado, que utiliza un motor turbocompuesto diésel completamente nuevo

El TSIO-550 Voyager es un motor de avión de 6 cilindros horizontalmente opuesto, refrigerado por líquido, convencional, bien probado, con un sistema de turbocompresor dual para una altitud de diseño de 78,700 pies (24,000 m). Este motor está planeado para la primera versión del SX 1500 y es compatible con el enfoque de diseño conservador de la aeronave. Permite el desarrollo de un HALE-UAV en un corto período de tiempo.

​

Una nueva generación de motores diesel sobrealimentados y refrigerados por líquido desarrollada en Europa (por IAV GmbH) es la base para una versión avanzada del SX 1500. La ventaja del motor diesel sobre un motor de gasolina es la eficiencia térmica mejorada. El consumo específico de combustible se reduce a aproximadamente 185-190 g / kWh (0.304-0.312 lbs / BHP / hr) a un peso específico de aproximadamente 2.0 kg / kW (3.29 lbs / BHP). Un sistema de enfriamiento de superficie especial disipará el calor generado a través de la estructura de la aeronave. Esta disposición reduce la resistencia al enfriamiento y utiliza el calor del motor para el control de la temperatura del combustible y los sistemas de la aeronave.

​

La gran reducción de peso bruto del SX 1500 en comparación con el Tier II + se puede atribuir principalmente al sistema de propulsión.

​

Consideraciones aerodinámicas

​

Los diseñadores de aeronaves generalmente comprenden bien las siguientes consideraciones de diseño para lograr una larga resistencia:

​

• La resistencia máxima se logra cuando la cantidad CL3 / CD2  está en su máximo (CL es el coeficiente de sustentación y CD  es el coeficiente de arrastre).

• La relación de aspecto debe ser lo más alta posible; La carga del tramo debe ser lo más baja posible.

El coeficiente de resistencia del parásito parece tener una importancia secundaria, ya que solo tiene un efecto en la resistencia proporcional a su ¼ de potencia.

​

Estas reglas comúnmente conocidas deben ser modificadas por muchas consideraciones prácticas. Por ejemplo, el valor del coeficiente de sustentación en el que el máximo de CL3 / CD2  lo que se logra aumenta en proporción con la raíz cuadrada del producto del coeficiente de arrastre del parásito y la relación de aspecto. Con relaciones de aspecto bajas (15 o menos) esto no presenta ningún problema. En relaciones de aspecto superiores a 30, este efecto dará como resultado una degradación grave del rendimiento. A menos que se logre un coeficiente de arrastre de parásitos muy bajo (muy por debajo de 0.01), el coeficiente de sustentación para la mejor resistencia es de alrededor de 3.0 y más. La pérdida aerodinámica sobre el ala comenzará con coeficientes de sustentación inferiores a la mitad de ese valor. El resultado es que el rendimiento del "papel" no se puede lograr en la práctica. Por esta razón, el diseño del SX 1500 tiene una relación de aspecto relativamente baja (22). Al mismo tiempo, se aplica mucho esfuerzo para reducir el coeficiente de arrastre del parásito.

​

Hacia el futuro

​

Estamos seguros de que las tecnologías desarrolladas en los Estados Unidos junto con el programa Tier II +, incluido el control de vuelo, las comunicaciones, los sensores, la gestión de datos y las estaciones terrestres, se pueden reutilizar para un HALE-UAV de segunda generación. A través de la cooperación europeo-estadounidense, podemos esperar una plataforma aérea no tripulada práctica que opere a altitudes de 20.000 a 23.000 m. Dicha plataforma debería proporcionar servicios estándar a sus diversas cargas útiles, incluida la energía, las comunicaciones, el control de vuelo y las ventanas ópticas y de radar. Visualizamos un futuro en el que cientos de estas plataformas de segunda generación operarán en los cielos del próximo siglo.