Kaitseinnovatsiooni üksuse "eraraha" lähenemisviisi eesmärk on kiiresti toota korduvkasutatavaid hüperhelikiirusega katselennukeid

Lõõgastav kiirus lõõmava temperatuuri juures ei ole ainus asi, mis muudab hüperheliuuringud raskeks. Liiga väike katseinfrastruktuur tuuletunnelitest tegelike katselennukiteni piirab teadusuuringuid. Kaitseinnovatsiooni üksus panustab erasektori ideedele ja erasektori kapital võib asju kiiremini teoks teha.

. Kaitseinnovatsiooni üksus (DIU) on sisuliselt Pentagoni ettevõttesisene kommertstehnoloogia kasutuselevõtu kiirendi. See koosneb mitmetest aktiivsetest sõja- ja tehnoloogiasektori ekspertidest, mille eesmärk on saada kommertslahendusi ukse taha, skaleerida ja rakendada DoD probleemidele.

Küber-, autonoomia- ja kosmosetehnoloogiate portfell, mille DIU-l on õnnestunud üle minna sõjaväele, annab tunnistust teatavast edust. Need lahendused, mis on rajatud ebatraditsiooniliste eraettevõtete lubadusele teenida kasumit, tekivad ja arenevad väljaspool kaitseringkondi alternatiivsete probleemide lahendamise ja tempoga, millele valitsus ei suuda jõuda. Just seda loodab DIU kasutada, et edendada sõjaväe hüperhelitehnika kasutuselevõttu.

"Me teame, et eraraha kasutatakse reisijate ja lasti [äriliste] hüperhelitranspordi ehitamiseks," ütleb DIU kosmosevaldkonna tehniline direktor Barry Kirkendall. “Viis või kümme aastat tagasi see nii ei olnud, aga nüüd on. Me tahame neid erainvesteeringuid, neid ettevõtteid kaitseministeeriumi jaoks ära kasutada.

Sellest lähtuvalt on DIU käivitanud algatuse nimega HyCAT (Hypersonic and High-Cadence Airborne Testing Capabilities). See otsib äripartnereid, et demonstreerida katselennuki prototüüpi, mis suudab lennata ja manööverdada kiirusega üle 5 Machi, kanda kahte eksperimentaalset kasulikku lasti, sooritada pikaajalisi lende ja koguda lennu ajal andmeid. Potentsiaalsed töövõtjad peaksid lendama 12–24 kuu jooksul.

Hüperhelikiirusega uurimisstandardite järgi on see lühike aken. Kuid arvestades nõudlust hüperhelikatsetuste järele ja mahajäämust, millega Ameerika praegu silmitsi seisab, peab see nii olema.

"Hüsoonikauuringud kasutasid algselt [USA] raketiinfrastruktuuri, katsepolügoone, tehaseid ja projekteerijaid," märgib Kirkendall. "Rakettitöö ei aeglustunud kunagi. Mis muutus, oli [uuringute] tempo tõus ja selle tulemusena ei saanud meie infrastruktuur sellega hakkama. Seega leiame end toetumas tuuletunnelitele ja katsealadele, mida pole peaaegu üldse võimalik kasutada. Me ei saa endale lubada uue infrastruktuuri ja uute vahemike ehitamist, seega otsime teist lahendust.

Samuti vananeb riiklik testimise infrastruktuur. A aru Eelmisel aastal valitsuse raamatupidamisameti poolt välja antud väljaandes märgiti, et 14 26-st DoD, NASA ja energiaosakonna tuuletunnelist, mis on võimelised toetama hüperheliuuringuid, ehitati 1970. aastatel. Uute erasektori tuuletunnelite rajatisi ehitatakse kell Purdue ülikooli ja mujal, kuid nende maksumus on kõrge ja valmimine aastate kaugusel.

Veelgi enam, maapealsed ja laboratoorsed katserajatised ei suuda anda selliseid teadmisi, mida suudavad tegelikud lendavad hüperhelikiirusega sõidukid, millel on otstarbeks ehitatud kasulik koormus. Ülehelikiirusega tuuletunneli jooksud on lühikesed, pikimad kestavad sekunditega. Tunnelitesse või katseartiklitele paigutatavad andurid ja mõõteriistad on piiratud, võimaldades üldiselt pigem andmete "hetktõmmiseid" kui pikemaid teabevooge.

Seda vähest lennukatsetust rakettide ja käputäie hüperhelikiirusega sõidukitega piiravad sarnaselt andurid, telemeetria ja ulatuse väljakutsed. Vaid vähesed hüperhelikiirusega lennukid on korduvkasutatavad pikkade lendude vahedega. Enamik sulistab ookeani, kus taastumine on raske või võimatu.

Enne DIU-ga liitumist juhtis Kirkendall tuumarelvade mõjuprogrammi Lawrence Livermore'i riiklikus laboris. Ta võrdleb ilmset suutmatust katsetada ja mõõta tuumalõhkeseadmeid hüpersoonika väljakutsega ja tuletab meile meelde, et laboratoorsetes või simuleeritud lennutingimustes tehtud katsed ei pruugi alati täpselt mõõta.

"Seal on puudu vaheetapp. Me vajame tuuletunneleid, need on kriitilised. Vajame relvade täielikku lennutruuduse testi. Kuid keskel on terve tühimik; testispetsiifilised tehnoloogiad, mis pole täielikult integreeritud ja mis võivad riske vähendada. Seda me püüamegi käsitleda."

DIU HyCAT teabepäring (RFI), nõudis "huvipakkuvaid võimalusi", sealhulgas:

• Kolmeminutiline minimaalne lend asjakohases hüperhelikatsekeskkonnas peaaegu konstantsete lennutingimustega, dünaamilise rõhuga vähemalt 1,000 naela ruutjala kohta.
• Olemasolevate lennukatsete ohutuseeskirjade alusel võib olla sertifitseeritud töötama USA-s või sellega seotud katselendudel.
• Kogu eksperimentaalne kandevõime on vähemalt 20 naela koos kasuliku koormuse elektrienergia mahutamisega.

On mitmeid erasektori ettevõtteid, mille eesmärk on mõneks hägusaks tulevikukuupäevaks välja töötada hüperhelikiirusega kommerts-reisi- ja kaubalennukid. Võib-olla on tuntuim Hermeus, Atlantas asuv ettevõte, mida olen käsitlenud varem mis on juba kasutanud USA õhujõudude AFWERX-i rahastamist, et töötada välja veerandmahuline kandevõimega hüperhelikiirusega katsesõiduk nimega "Kvartalhobune” teel hüperhelikiirusega reisilennuki valmistamisele, oletatavasti presidendiks kasutamiseks.

"Need veerand- ja poolemahulised testartiklid võivad DoD-d aidata," kinnitab Kirkendall. "Me ei vaja hüpersoonika testimiseks täielikult küpset hüperhelikiirusega reisilennukit."

Quarterhorse'il on eelis nii tegeliku lennu tipus kui ka korduvkasutatavuses. Viimane element on Kirkendalli sõnul ülioluline, mitte ainult kulukaalutlustel. "Korduskasutatavus on võtmetähtsusega, et suurendada testimissagedust ja mõista, mis testis just juhtus."

Mõistes testis "mis just juhtus", vihjab Kirkendall omamoodi kohtuekspertiisi lähenemisviisile hüperheliuuringutele. Lennukatsesõiduki ja selle kasuliku koormuse pärast lendu uurimine võib mööda minna mõningatest ülihelikiirusega testimisega seotud andmete kogumise ja telemeetria piirangutest.

Väärib märkimist, et DIU ei küsi ainult hüperhelikiirusega katselennukite prototüüpe. Samuti otsitakse paremaid lendude salvestus- ja mõõtmissüsteeme, sealhulgas ülemise atmosfääri ja kosmosepõhise metroloogia tehnoloogiaid. DIU on juba kasutusele võtnud mõned võimalused, autasustamine Aerostar Technical Solutionsi ettevõte Raven Aerostar sõlmis stratosfääri õhupallidega eelmisel aastal lepingu side ja andurite kasuliku koormuse integreerimiseks. Kirkendall ja teised DIU-s rõhutavad ka töötamist olemasolevate DoD varadega, näiteks Global Hawk droonid, mida õhuvägi kasutab hüperhelikiiruse andmete kogumiseks.

"Arvame, et näeme hüperhelikiirusega katsesõidukist andmete hankimiseks palju uuenduslikke lähenemisviise, mille peale me pole mõelnud, kas need on kosmosepõhised, õhupallipõhised või midagi muud," ütleb ettevõtte direktor major Ryan Weed (USAF). DIU kosmoseportfell. Loodetavasti tulevad need uuenduslikud ideed ka rahvusvahelistelt ettevõtetelt.

DIU on sihilikult avanud HyCATi välismaistele ettevõtetele, et kiirendada uurimistööd. "Me tahame, et need inimesed kandideeriksid," kinnitab Kirkendall. Ta näeb ette viise silma alliansi (Austraalia, Kanada, Uus-Meremaa, Ühendkuningriik ja USA) ning Saksamaa, Prantsusmaa ja Jaapani ettevõtete esitlemist.

Ükskõik, kust vastused tulevad, vajavad need põhjalikku kontrolli. DIU teeb hoolsuskohustust rutiinina, kuid mittekaitseotstarbelise hüperhelilennukitööstuse ebamäärane olemus – mis nagu UAM ja ülehelikiirusega õhutranspordi sektor ei ole veel turustatavaid tooteid tootnud – võib nõuda lisapingutusi.

Kirkendall ja Major Reed (USAFi katsepiloot) on mõlemad oma ala eksperdid ja rõhutavad, et DIU järgib kõrgeid nõudeid tehnilise teostatavuse hindamisele. "DIU-s pole see ainult tehniline teostatavus, " lisab Reed. „See on ka [partner]ettevõtte tervis. Kas see ettevõte suudab pakkuda tehnoloogiat, mis neil on?

Arvestades eraraha ülemäärast voogu sarnastele ettevõtetele UAM-i ruumis, võib potentsiaalsetel hüperhelikiirusega lennukite arendajatel olla tõepoolest tervislikum bilanss kui tootearenduspotentsiaal. Kuid DIU mitmetahuline lähenemisviis HyCAT-i kandidaatide hindamisel peaks eraldama umbrohu sõkaldest, ütlevad selle juhid.

Major Reed juhib tähelepanu sellele, et nad teevad seda tahtlikult, et mitte "takistada ettevõtte edasiminekut oma toodete suunas". Tema arvates on HyCAT-i ainus viis edu saavutamiseks keskenduda lahendustele, mille puhul kaitse ei ole peamine rakendus.

Rääkides taotlustest, siis huvitatud töövõtjatel on kuni selle reedeni aega HyCATi jaoks välja pakkuda. Kui ma eelmisel nädalal Kirkendalli ja Reediga rääkisin, olid nad saanud vaid käputäie ettepanekuid. "Sa ei näe kunagi, et midagi oleks tehtud enne kibedat viimast minutit," kinnitab Kirkendall. DIU ootab "mõned tosinat" vastust.

Kui neid tuleb arvuliselt, võib nende taga olev eraraha panna maksma vana nalja, et hüpersoonika on viimased 60 aastat "tuleviku relv".