Приступ „приватном новцу“ Јединице за иновације у области одбране има за циљ да брзо произведе хиперсонични тест авион за вишекратну употребу

Невероватна брзина на високим температурама није једина ствар која отежава истраживање хиперсонике. Премало инфраструктуре за тестирање, од аеротунела до стварних летелица за тестирање летења, ограничава истраживање. Јединица за иновације у области одбране се клади на идеје приватног сектора и капитал приватног сектора може убрзати ствари.

Јединица за иновације у области одбране (ДИУ) је у суштини Пентагонов интерни комерцијални акцелератор усвајања технологије. Опремљен мешавином активних стручњака из војног и технолошког сектора, он настоји да добије комерцијална решења на вратима, скалирана и примењена на проблеме Министарства одбране.

Портфолио сајбер, аутономних и свемирских технологија које је ДИУ успео да пређе у војску је доказ извесног успеха. Изграђена на обећању будућег профита од стране нетрадиционалних приватних фирми, ова решења се појављују и развијају изван одбрамбених кругова са алтернативним решавањем проблема и темпом који влада не може да парира. То је оно што се ДИУ нада да ће искористити како би унапредио развој војне хиперсонике.

„Знамо да се приватни новац користи за изградњу [комерцијалних] хиперсоничних транспорта за путнике и терет,“ каже Барри Киркендалл, технички директор ДИУ-а за свемир. „Пре пет или десет година то није био случај, али сада јесте. Желимо да искористимо ту приватну инвестицију, те компаније за Министарство одбране.

Сходно томе, ДИУ је покренуо иницијативу под називом ХиЦАТ (Хиперсониц анд Хигх-Цаденце Аирборне Тестинг Цапабилитиес). Тражи комерцијалне партнере за демонстрацију прототипа тестног авиона који може да лети и маневрира при брзини већој од 5 маха, да носи два експериментална терета, да обавља „дуготрајне“ летове и да ухвати податке о перформансама у лету. Потенцијални извођачи би морали да лете у року од 12 до 24 месеца.

По стандардима хиперсоничног истраживања то је кратак прозор. Али с обзиром на потражњу за хиперсоничним тестирањем и заостатак са којим се Америка сада суочава, мора бити.

„Истраживања о хиперсоници су у почетку користила [америчку] ракетну инфраструктуру, полигоне за тестирање, фабрике и дизајнере“, примећује Киркендалл. „Рад пројектила никада није успорен. Оно што се променило је повећање темпа [истраживања] и као резултат тога наша инфраструктура то није могла да поднесе. Тако да се ослањамо на аеротунеле и полигоне за тестирање који једва да су доступни. Не можемо себи да приуштимо изградњу нове инфраструктуре и нових домета, па тражимо друго решење.”

Национална инфраструктура за тестирање такође стари. А извештај Прошле године које је издала Владина рачуноводствена канцеларија истиче да је 14 од 26 аеротунела Министарства одбране, НАСА и Енергетског одељења који су способни да подрже хиперсонична истраживања изграђено 1970-их година. Нови објекти аеротунела приватног сектора су у изградњи у Универзитет Пурдуе и на другим местима, али њихова цена је висока и до завршетка су године.

Штавише, земаљска и лабораторијска тестирања не могу дати увид који стварна летећа хиперсонична возила са наменски направљеним носивим теретом могу. Хиперсоничне стазе у аеротунелу су кратке, а најдуже трају неколико секунди. Сензори и инструментација који се могу поставити у тунеле или на тестне артикле су ограничени, углавном омогућавајући „снимке“ података уместо дужих токова информација.

Оно мало тестирања лета које је урађено са пројектилима и неколицином хиперсоничних возила је на сличан начин ограничено изазовима сензора, телеметрије и домета. Само неколико хиперсоничних летећих возила је за вишекратну употребу са дугим интервалима између летова. Већина пљусне у океан где је опоравак тежак до немогућ.

Пре него што се придружио ДИУ, Киркендалл је водио програм ефеката нуклеарног оружја у Националној лабораторији Лоренс Ливермор. Он упоређује очигледну неспособност тестирања и инструментације нуклеарних експлозивних направа са изазовом хиперсонике и подсећа нас да експерименти у лабораторијским или симулираним поставкама лета не „скалују“ увек тачно.

„Недостаје међукорак. Потребни су нам аеротунели, они су критични. Потребан нам је потпуни летни тест оружја. Али постоји цела празнина у средини; технологије специфичне за тестирање које нису у потпуности интегрисане и које могу смањити ризик. То је оно на шта покушавамо да се позабавимо.”

ДИУ-ов ХиЦАТ захтев за информације (РФИ), позива на „интересантне могућности“ укључујући:

• Минимални лет од три минута у релевантном хиперсоничном тестном окружењу са скоро константним условима лета, од најмање 1,000 фунти по квадратном метру динамичког притиска.
• Може бити сертификован за рад у САД или савезничким тестовима летења према постојећим прописима о безбедности летења.
• Укупни експериментални капацитет носивости од најмање 20 фунти са смештајем за електричну енергију корисног терета.

Постоји велики број компанија из приватног сектора чији је циљ развој хиперсоничних комерцијалних путничких и теретних авиона до неког нејасног датума у ​​будућности. Можда је најпознатија Хермеус, фирма из Атланте коју сам покривао раније која је већ искористила средства АФВЕРКС америчког ратног ваздухопловства за развој хиперсоничног тестног возила са носивим теретом величине четвртине под називом „Куартерхорсе” на путу да направи хиперсонични авион, наводно за председничку употребу.

„Ти пробни чланци четвртине и половине су нешто што може помоћи Министарству одбране“, потврђује Киркендалл. "Не треба нам потпуно зрео хиперсонични путнички авион за тестирање хиперсонике."

Куартерхорсе има предност у томе што је на прагу стварног лета и вишекратне употребе. Последњи елемент је кључан, каже Киркендалл, не само због трошкова. „Поновна употреба је кључна за повећање каденце теста и разумевање онога што се управо догодило на тесту.

Разумевањем „шта се управо догодило“ у тесту, Киркендалл алудира на неку врсту форензичког приступа хиперсоничком истраживању. Испитивање возила за тестирање лета и његовог корисног терета након лета може заобићи нека ограничења прикупљања података и телеметрије повезана са хиперсоничним тестирањем.

Вреди истаћи да ДИУ не тражи само прототип хиперсоничног тестног авиона. Такође тражи боље системе за снимање и мерење лета укључујући метролошке технологије у горњој атмосфери и свемиру. ДИУ је већ донео неке могућности, награђивање Стратосферски балони компаније Аеростар Тецхницал Солутионс Равен Аеростар су прошле године потписали уговор за комуникацију и интеграцију корисног оптерећења сензора. Киркендалл и други у ДИУ такође наглашавају рад са постојећим средствима Министарства одбране као што је Глобал Хавк беспилотне летелице које Ваздухопловство поново намешта за прикупљање података о хиперсоничном домету.

„Мислимо да ћемо видети много иновативних приступа добијању података из хиперсоничног тестног возила за које нисмо размишљали да ли су у свемиру, балонима или нечим другим“, каже мајор Рајан Вид (УСАФ), директор Свемирски портфолио ДИУ-а. Те иновативне идеје, надамо се, доћи ће и од међународних компанија.

ДИУ је намерно отворио ХиЦАТ страним фирмама ради даљег убрзања истраживања. „Желимо да се ти људи пријаве“, потврђује Киркендалл. Он предвиђа презентације компанија из савеза „Фиве Еиес“ (Аустралија, Канада, Нови Зеланд, Уједињено Краљевство и САД) плус Немачка, Француска и Јапан.

Где год да дођу одговори, биће им потребна темељна провера. ДИУ обавља дужну пажњу као рутински, али нејасна природа индустрије хиперсоничних авиона без одбране – која попут УАМ-а и сектора суперсоничног ваздушног саобраћаја тек треба да произведе тржишне производе – може захтевати додатне напоре.

Киркендал и мајор Рид (пробни пилот УСАФ-а) су стручњаци у својим областима и наглашавају да ДИУ има високе захтеве за проценом техничке изводљивости. „У ДИУ-у није само техничка изводљивост“, додаје Рид. „То је такође и здравље [партнерске] компаније. Може ли та компанија да испоручи технологију коју има?"

С обзиром на преобилан прилив приватног новца сличним компанијама у УАМ простору, потенцијални програмери хиперсоничних авиона би заиста могли имати здравији биланс од потенцијала за развој производа. Али вишестрани приступ ДИУ-а процени кандидата за ХиЦАТ требало би да одвоји коров од кукоља, кажу његови директори.

Мајор Рид истиче да то раде намерно како не би „стали на путу напретка компаније ка сопственим производима“ Он сматра да је једини начин да ХиЦАТ буде успешан фокусирање на решења за која одбрана није примарна примена.

Говорећи о пријавама, заинтересовани извођачи имају рок до овог петка да се пријаве за ХиЦАТ. Када сам разговарао са Киркендалом и Ридом прошле недеље, добили су само неколико предлога. „Никада не видите да је нешто претворено до горког последњег тренутка“, уверава Киркендалл. ДИУ очекује „неколико десетина“ одговора.

Ако их има у великом броју, приватни новац који стоји иза њих могао би да плати стару шалу о хиперсоници као „оружју будућности“ у последњих 60 година.