Americký experimentální letoun X-65 bude poprvé létat bez klapek, kormidel či křidélek – řízení zajistí pouze proudy vzduchu z přesných trysek. DARPA tím testuje revoluci, která by mohla přepsat více než stoletou historii letectví.
X-65, experimentální letoun americké Agentury pro pokročilé obranné výzkumné projekty (DARPA), který bude k manévrování využívat vzduchové trysky namísto klapek, křidélek a kormidel, uskuteční svůj první bezpilotní let koncem roku 2027, tedy o dva roky později, než se původně plánovalo, uvádí Defence News. Trup letounu se montuje v závodě výrobce Aurora Flight Sciences v Bridgeportu v Západní Virginii a čeká se na jeho křídla ve tvaru kosočtverce.
X-65 vyniká svým futuristickým vzhledem, ale především tím, že představuje radikální odklon od způsobu, jakým letadla létají již více než sto let. Od prvních dvouplošníků na počátku 20. století až po dnešní dopravní letadla se téměř všechna letadla spoléhala na pohyblivé plochy – křidélka, kormidla, stabilizátory a klapky – při zatáčení, stoupání nebo klesání. DARPA chce toto paradigma porušit a nahradit tyto konvenční řídicí plochy něčím, co nazývá Active Flow Control (AFC).
Program je součástí iniciativy CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors), jejímž cílem je prokázat, že je možné spolehlivě navrhnout a řídit letadlo s využitím samotného proudění vzduchu jako „řídicí plochy“ namísto tradičních pohyblivých částí.
Související článek
Létání bez klapek, křidélek a kormidel
V rámci tohoto přístupu X-65 eliminuje součásti, jako jsou klapky, křidélka, kormidla a další pohyblivé plochy, které řídí pohyb. Tyto obvykle nepostradatelné prvky zvyšují hmotnost, zvyšují složitost konstrukce a zvyšují náklady na výrobu a údržbu. Navíc vytvářejí dodatečný aerodynamický odpor z vůlí, závěsů a spojů mezi díly, což snižuje účinnost a v případě vojenských letadel zvyšuje radarovou signaturu.
Místo mechanických ploch bude X-65 využívat aktivní systém řízení proudění se čtrnácti tryskami na křídlech a ocasní části, které dodávají přesné proudy vzduchu. Tyto trysky vystřelují vzduch vysokou rychlostí – z vnitřního pneumatického systému – na strategických místech křídel a svislých ploch. Vstřikováním nebo nasáváním vzduchu do určitých oblastí systém mění způsob, jakým proud vzduchu přiléhá k trupu a křídlu, a tím mění vztlak a síly působící na letadlo.
Zjednodušeně řečeno, AFC „tvaruje“ vzduch kolem letadla tak, aby bylo dosaženo stejného účinku, jaký by měl pohyb řídicích ploch, ale bez fyzického pohybu čehokoli na vnější straně. Systém dokáže přimět letadlo k náklonu do strany (rolování) zvýšením vztlaku na jedné straně, k řízení náklonu úpravou proudění vzduchu v zadní části a k zatáčení doleva nebo doprava úpravou proudění přes svislé plochy. Může také zvýšit vztlak na náběžné hraně křídla a ztížit detekci radarem odstraněním fyzických součástí, které vyčnívají mimo obrys letadla.
DARPA and Aurora Flight Sciences advance the X-65 unmanned demonstrator under the CRANE program to validate Active Flow Control in flight. First flight is planned for 2027, aiming to reduce aircraft complexity and enable next-gen flight control concepts.#DefenseTech #Aerospace pic.twitter.com/K92lHWVvVk
— A5 Defense Industry Magazine (@A5_Dergi) December 17, 2025
Aby to mohlo fungovat, bude X-65 spoléhat na kombinaci senzorů, palubních počítačů a pokročilých řídicích algoritmů, které budou v reálném čase upravovat intenzitu a strukturu proudů vzduchu. Pilot (nebo systém dálkového řízení, protože X-65 je bezpilotní demonstrátor) bude stále vydávat příkazy k zatáčení, stoupání nebo klesání, ale bude to software, který tyto příkazy převede na povely pro systém AFC.
Tento typ řízení není v aerodynamické teorii úplnou novinkou: univerzity a výzkumná střediska studují aktivní řízení proudění v aerodynamických tunelech a maketách již desítky let. Novinka projektu X-65 spočívá v tom, že si klade za cíl demonstrovat ji v letadle plné velikosti, při transsonických rychlostech a ve složitém provozním prostředí, což se dosud nepodařilo.
Potenciální výhody aktivního řízení toku
Pokud bude experiment úspěšný, mohl by přístup AFC přinést několik výhod oproti tradičním konstrukcím:
- Nižší hmotnost a méně pohyblivých částí: eliminací hydraulických pohonů, závěsů, kabelů a mechanismů se sníží celková hmotnost a zjednoduší konstrukce. Méně dílů také znamená méně míst poruch a menší potřebu údržby.
- Větší utajení: letadlo s hladkým, souvislým povrchem odráží méně radarových vln než letadlo s drážkami, mezerami a pohyblivými hranami. To je důležité zejména pro vojenské letouny, které jsou skryté.
- Lepší integrace senzorů a užitečného zatížení: díky tomu, že se nespoléhá na velké pohyblivé plochy, lze optimalizovat konstrukci křídla a trupu tak, aby se do něj vešly senzory, palivo nebo elektronické vybavení.
- Extrémní manévrovatelnost při vysokých úhlech náběhu: přímé řízení proudění vzduchu může letadlu umožnit udržet kontrolu i v případě, že se křídlo blíží pádu, což je cenné při agresivních manévrech nebo krátkých vzletech a přistáních.
- Snížení hlučnosti a spotřeby paliva: v budoucích civilních aplikacích by aktivní řízení proudění mohlo pomoci snížit hlučnost při vzletu a přistání a zlepšit aerodynamickou účinnost, což by vedlo ke snížení spotřeby paliva.
Všechny tyto výhody jsou zatím jen teoretickými cíli. X-65 bude sloužit právě k ověření, do jaké míry je lze realizovat v reálných letových podmínkách.
Křídlo ve tvaru kosočtverce
Letoun X-65 má křídlo ve tvaru kosočtverce s rovnými hranami a ostrými úhly, které při pohledu shora připomínají kosočtverec. Tento typ křídla, v některých technických dokumentech označovaný jako „křídlo s klikatým drakem“ nebo „křídlo s lomeným drakem“, byl zkoumán i u jiných vysokorychlostních projektů, protože má dobré vlastnosti v transsonickém a nadzvukovém režimu.
Konstruktéři zvolili tento tvar, protože dobře vyhovuje cílům programu CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors), který podporuje vývoj letounu. Tento tvar křídla přirozeně vytváří širokou škálu vzorů proudění vzduchu a je náchylný k separaci proudění, tj. vzduch se zvedá z povrchu křídla a vytváří víry a turbulentní oblasti.
V běžném letadle je taková separace proudění obvykle nežádoucí, protože snižuje vztlak a může vést k přetažení. V letounu X-65 je však systém AFC navržen tak, aby tyto poruchy řídil a využíval k manévrování letounu. Vháněním vzduchu do určitých míst může systém zpozdit nebo urychlit rozdělení proudění, posílit určité víry nebo vyhladit jiné, a tím vytvořit řídicí síly, aniž by bylo nutné pohybovat křidélky nebo kormidly.
Křídlo ve tvaru kosočtverce navíc umožňuje vnitřní tloušťku a rozložení objemu, které usnadňuje integraci vzduchových kanálů, nádrží a vybavení systému AFC, což by u tradičního křídla s klapkami a křidélky bylo komplikovanější díky ořezání jeho odtokové hrany.
Ačkoli konečným cílem je létat pouze s AFC, X-65 bude pro první lety obsahovat konvenční řídicí plochy. Ty zajistí bezpečnost a poslouží k vytvoření výkonnostní základny pro pozdější testy s použitím pouze vzduchových trysek. V první fázi bude letoun létat jako „normální“ letoun, kombinující tradiční a AFC řízení. Později budou pohyblivé plochy postupně deaktivovány, aby se otestovalo, do jaké míry může systém vzduchových trysek převzít plné řízení.
Očekává se, že X-65 během testování dosáhne transsonických rychlostí (mezi Mach 0,8 a Mach 1,2) a zlepší se jeho výkon při nízkých rychlostech a manévrovatelnost při vysokých úhlech náběhu. Nejedná se o operační bojový letoun, ale o technologický demonstrátor, takže jeho konstrukce je optimalizována spíše pro sběr dat a ověřování modelů než pro konkrétní vojenské mise.
Jak jsou proudové letouny poháněny
Klíčovou otázkou pro X-65 je, odkud se bere vzduch, který napájí trysky systému AFC. Podle informací zveřejněných agenturou DARPA bude letoun využívat vnitřní pneumatický systém, který odebírá vzduch z motoru a přesměrovává jej kanály do různých oblastí křídla a ocasu. Vysokorychlostní ventily řídí, jaký tlak a průtok je v daném okamžiku posílán do každé trysky.
Tento přístup představuje křehkou rovnováhu: čím více vzduchu jde na řízení průtoku, tím méně vzduchu je k dispozici pro tah motoru. Součástí testování letounu X-65 bude měření právě tohoto kompromisu mezi řízením a výkonem a zjišťování, zda úspora aerodynamického odporu převáží „náklady“ na odklonění vzduchu od motoru.
V budoucích projektech inženýři také zkoumají možnost využití elektrických mikrostlačítek nebo hybridních systémů pro generování proudů vzduchu bez tak velké závislosti na hlavním motoru, což by mohlo být zajímavé zejména u bezpilotních letounů nebo výškových platforem.
Plán testů
Zpoždění ve vývoji letounu X-65 je způsobeno technickými problémy a potřebou většího rozpočtu, což vedlo k zastavení a restrukturalizaci programu. Agentura DARPA původně zadala hlavní zakázku společnosti Aurora Flight Sciences v roce 2020, ale skok od testování v aerodynamickém tunelu k plnohodnotnému demonstrátoru se ukázal být složitější, než se předpokládalo. Bylo nutné přepracovat části konstrukce, upravit pneumatický systém a přepracovat řídicí software, aby byl zajištěn bezpečný let.
Po této restrukturalizaci vstoupil program CRANE do nové fáze s upraveným harmonogramem. Nyní se očekává, že drak letounu bude dokončen v lednu příštího roku a první pozemní zkoušky by měly proběhnout na přelomu let 2026 a 2027, což povede k prvnímu letu ještě v témže roce. Tyto pozemní zkoušky budou zahrnovat vibrační testy, kontroly palivového systému, ověření elektrického systému a především testy vyfukování trysek AFC při znehybněném letounu, aby se ověřilo, že systém reaguje tak, jak má.
Modulární konstrukce letounu X-65 umožní inženýrům vyměňovat konfigurace trysek a experimentovat s různými nastaveními v průběhu tohoto procesu. Budou moci měnit počet, velikost a orientaci vzduchových výstupů, jakož i algoritmy, které je ovládají, aniž by museli letoun zcela přepracovat. Tato modularita je jednou ze silných stránek programu, protože z letounu X-65 činí jakousi „létající laboratoř“ pro technologie řízení proudění.
Po ukončení programu CRANE bude letoun i nadále sloužit jako zkušebna pro budoucí výzkumné a vývojové projekty. Může být využit k testování nových technik automatického řízení, pokročilých materiálů pro vysokotlaké potrubí nebo dokonce kombinace aktivního řízení proudění s dalšími technologiemi, jako je například vektorování tahu (vychylování proudu motoru pro manévrování).
Demonstrátor s výhledem do budoucnosti
Ačkoli je X-65 vojenským projektem, jeho manažeři trvají na tom, že získané zkušenosti by mohly být ve střednědobém až dlouhodobém horizontu přeneseny do civilního letectví. Komerční letadlo bez viditelných klapek a křidélek, s čistšími a účinnějšími křídly, by mohlo spotřebovávat méně paliva, produkovat méně hluku a vyžadovat méně údržby. Než se však k tomuto bodu dostaneme, bude nutné prokázat, že aktivní řízení proudění je stejně spolehlivé jako současné systémy, které mají za sebou miliony letových hodin.
Ve vojenství by technologie AFC mohla ovlivnit konstrukci budoucích stíhaček šesté generace, vysoce obratných bezpilotních letounů a stealth platforem s dlouhým doletem. Letoun s menším počtem pohyblivých ploch je hůře zjistitelný radarem, snadněji se udržuje na předsunutých základnách a je potenciálně odolnější vůči poškození v boji, protože není závislý na souboru odkrytých závěsů a akčních členů.
X-65 se připojuje k dlouhé tradici amerických experimentálních letounů – takzvaných „letounů X“ – které sloužily k objevování nových hranic letectví, od letounu X-1, který prolomil zvukovou bariéru, až po letoun X-15, který se dostal do vesmíru. Ne všechny tyto programy vyústily v operační letouny, ale mnohé z jejich pokroků byly nakonec nenápadně začleněny do pozdějších konstrukcí.
Larry Wirsing, viceprezident pro vývoj letadel ve společnosti Aurora Flight Sciences, řekl: „Jsme nadšeni, že můžeme pokračovat v naší dlouholeté spolupráci s agenturou DARPA a dokončit stavbu letounu X-65 a demonstrovat za letu možnosti aktivního řízení proudění. Platforma X-65 bude trvalým přínosem pro letové zkoušky a jsme přesvědčeni, že budoucí konstrukce letadel a výzkumné mise budou moci využít základní technologie a data z letových zkoušek.“
Pokud testy potvrdí očekávání, X-65 se pravděpodobně zapíše do historie nikoliv počtem vyrobených kusů – bude vyroben pouze malý počet prototypů – ale tím, že demonstroval, že je možné řídit letadlo „tvarováním“ vzduchu kolem něj, nikoliv pohybem jeho křídel a kormidel. Změna přístupu, která, pokud se upevní, může ovlivnit konstrukci letadel na další desetiletí.
Souvislosti a související projekty
Letoun X-65 nevznikl z ničeho nic. Již před tímto programem DARPA a další agentury financovaly studie aktivního řízení proudění v křídlech a tryskách, i když většinou v laboratorních podmínkách. NASA například testovala systémy ofukování odtokové hrany křídel za účelem snížení hluku a zlepšení vztlaku při vzletu a přistání, zatímco americké letectvo zkoumalo využití vzduchových trysek ke zlepšení manévrovatelnosti raket a malých bezpilotních letounů.
Na civilní straně výrobci, jako jsou Boeing a Airbus, zkoumali varianty řízení proudění ke snížení aerodynamického odporu na křídlech a trupu, i když se prozatím zaměřili na diskrétnější řešení, jako jsou pasivní zařízení (kapotáže, kryty, malé generátory vírů) a vylepšení tvaru křídel. X-65 představuje mnohem ambicióznější krok: nejde jen o to, aby se proudění vzduchu vyladilo, ale aby se stalo hlavním prostředkem řízení letadla.
Souběžně probíhají další experimentální programy, jako je například X-59 QueSST NASA – navržený pro nadzvukové lety s mnohem jemnějším zvukovým boomem – které ukazují, že letectví vstupuje do fáze, kdy se tvar letadla a řízení proudění vzduchu od počátku navrhují společně, a nikoliv se nové technologie přizpůsobují tradičním drakům letadel. Letoun X-65 do tohoto trendu zapadá: jeho drak, kosočtvercové křídlo a systém AFC byly od počátku projektu koncipovány jako jeden celek.