DARPA Falcon Project - DARPA Falcon Project

Illustrasjon av Hypersonic Test Vehicle (HTV) 2 reentry fase

The DARPA Falcon-prosjektet (Force Søknad og Launch fra kontinentale USA) er en todelt samarbeidsprosjekt mellom Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) og United States Air Force (USAF) og er en del av Prompt Global Strike . Den ene delen av programmet tar sikte på å utvikle et gjenbrukbart, hurtigstreik Hypersonic Weapon System (HWS), som nå heter Hypersonic Cruise Vehicle (HCV), og den andre er for utvikling av et lanseringssystem som kan akselerere et HCV til cruisehastigheter , i tillegg til å skyte små satellitter inn i jordens bane. Dette todelte programmet ble kunngjort i 2003 og fortsatte inn i 2006.

Blackswift var et prosjekt kunngjort under Falcon-banneret ved hjelp av et ubemannet fly i jagerstørrelse som ville ta av fra en rullebane og akselerere til Mach 6 (7 350 km/t; 4567 mph) før oppdraget ble fullført og landet igjen. Den memo av forståelse (MoU) mellom DARPA og USAF på Blackswift-også kjent som HTV-3X-ble undertegnet i september 2007. Blackswift HTV-3X mottok ikke nødvendig finansiering og ble avbrutt i oktober 2008.

Gjeldende forskning under FALCON-programmet er sentrert om X-41 Common Aero Vehicle (CAV), en felles luftplattform for hypersoniske ICBM og cruisemissiler , samt sivile RLV og ELV . Prototypen Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2) fløy første gang 22. april 2010; den andre testen fløy 11. august 2011 og nådde Mach 20. Begge flyvningene endte for tidlig.

Design og utvikling

Tidligere prosjekter

Målet var alltid å kunne distribuere et fartøy fra det kontinentale USA, som kunne nå hvor som helst på planeten innen en til to timer. Den X-20 Dyna-Soar i 1957 var den første offentlig anerkjent program-selv om dette ville ha blitt lansert vertikalt på en rakett og deretter gled tilbake til Jorden, som Space Shuttle gjorde, snarere enn å ta av fra en rullebane. Opprinnelig ble skyttelen tenkt som en del av USAF-operasjonen, og separate militære oppskytningsanlegg ble bygget på Vandenberg AFB til store kostnader, men aldri brukt. Etter det åpne DynaSoar USAF -programmet fra 1957 til 1963, ble romfly svart (ble høyt klassifisert). På midten av 1960-tallet begynte CIA arbeidet med et spionfly med høy maskin som heter Project Isinglass . Dette utviklet seg til Rheinberry , et design for et Mach-17 luftlansert rekognoseringsfly, som senere ble kansellert.

I følge Henry F. Cooper , som var direktør for Strategic Defense Initiative ("Star Wars") under president Reagan, brukte romflyprosjekter 4 milliarder dollar finansiering på 1970-, 1980- og 1990 -tallet (unntatt romfergen). Dette inkluderer ikke budsjettene for 1950- og 1960-årene for Dynasoar, ISINGLASS, Rheinberry og ethvert romflyprosjekt fra det 21. århundre som kan dukke opp under Falcon. Han fortalte den amerikanske kongressen i 2001 at alt USA hadde til gjengjeld for de milliardene av dollar var "en krasjet bil, en hangar-dronning , noen drop-test-artikler og statiske skjermer". Falcon ble tildelt 170 millioner dollar for budsjettåret 2008.

HyperSoar

Den HyperSoar var en amerikansk hypersoniske fly prosjekt utviklet ved Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Den skulle være i stand til å fly på rundt Mach 12 (1400 km/t), slik at den kunne passere mellom to punkter på kloden på under to timer. HyperSoar ble spådd å være et passasjerfly som var i stand til å hoppe utenfor atmosfæren for å forhindre at det brenner opp i atmosfæren. En tur fra Chicago til Tokyo (10 123 kilometer) ville ta 18 hopp, eller 72 minutter. Det var planlagt å bruke hydrokarbonbaserte motorer utenfor atmosfæren og eksperimentell jetmotorteknologi med testing som skulle begynne innen 2010. Senere ble Hypersoar-konseptet anskaffet fra LLNL av DARPA, og i 2002 ble det kombinert med USAF X-41 Common Aero Kjøretøy for å danne FALCON -programmet.

FALK

Det samlede FALCON -programmet ( F orce A pplication and L aunch from CON tinental United States) som ble kunngjort i 2003, hadde to hovedkomponenter: et lite oppskytningsbil for å transportere nyttelast til bane eller lansere nyttelasten for hypersonisk våpenplattform og selve det hypersoniske kjøretøyet.

Liten lanseringskjøretøy

DARPA FALCON -oppfordringen i 2003 ba budgivere om å gjøre utviklingsarbeid på foreslåtte kjøretøyer i en første fase av arbeidet, så ville en eller flere leverandører bli valgt til å bygge og fly et faktisk lanseringsbil. Selskaper som vant utviklingskontrakter i første fase på $ 350.000 til $ 540.000 i november 2003 inkluderte:

Hypersonisk våpensystem

Den første fasen av utviklingen av det hypersoniske våpensystemet ble vunnet av tre budgivere i 2003, som hver fikk en kontrakt på $ 1,2 til $ 1,5 millioner for utvikling av hypersonisk kjøretøy:

  • Andrews Space Inc., Seattle, Wash.
  • Lockheed Martin Corp., Lockheed Martin Aeronautics Co., Palmdale, California.
  • Northrop Grumman Corp., Air Combat Systems, El Segundo, California.

Lockheed Martin mottok den eneste fase 2 HWS -kontrakten i 2004, for å utvikle teknologier ytterligere og redusere teknologirisikoen på programmet.

Følgende hypersonisk program

Illustrasjon av HTV-2 fra DARPA

Etter fase 2 -kontrakten fortsatte DARPA og US Air Force å utvikle den hypersoniske kjøretøyplattformen.

Programmet skulle følge et sett med flytester med en serie hypersoniske teknologibiler.

FALCON -prosjektet inkluderer:

Hypersonic Cruise Vehicle (HCV) ville være i stand til å fly 9000 nautiske mil (17.000 km) på 2 timer med en nyttelast på 12.000 lb (5.500 kg). Den ville fly i stor høyde og oppnå hastigheter på opptil Mach 20.

Blackswift

Blackswift var et foreslått fly i stand til hypersonisk flyging designet av Lockheed Martin Skunk Works , Boeing og ATK .

USAF uttaler at "Blackswift flight demonstrasjonskjøretøyet vil bli drevet av en kombinert turbinmotor og ramjet , et alt-i-ett-kraftverk. Turbinmotoren akselererer kjøretøyet til rundt Mach 3 før ramjet tar over og øker kjøretøyet opp til Mach 6. " Dr. Steven Walker, visedirektør for DARPA's Tactical Technology Office (fungerende direktør fra januar 2017), vil koordinere prosjektet. Han fortalte USAFs nettsted,

Jeg vil også kommunisere med Lockheed Martin og Pratt & Whitney om hvor viktig det er at vi får den tekniske planen på plass ... Jeg prøver å bygge broen i begynnelsen av programmet - for å få kommunikasjonsbanen til å flyte.

Falcon-programmet har kunngjort den hypersoniske horisontale starten Blackswift/HTV-3X. Det lanserer også HTV-2 fra toppen av en rakettforsterker. Falcon ser ut til å konvergere fra to retninger, på det endelige målet om å produsere et hypersonisk fly som kan ta av og lande fra en rullebane i USA, og være hvor som helst i verden om en time eller to. Falcon går metodisk frem mot et hypersonisk cruisekjøretøy. Dr. Walker uttalte,

Vi må fly noen hypersoniske kjøretøyer - først forbruksvarer, deretter gjenbrukbare - for å bevise for beslutningstakere at dette ikke bare er en drøm ... Vi vil ikke overvinne skepsisen før vi ser noen hypersoniske kjøretøyer fly.

I oktober 2008 ble det kunngjort at HTV-3X eller Blackswift ikke mottok nødvendig finansiering i forsvarsbudsjettet for regnskapsåret 2009 og hadde blitt kansellert. Hypersonic Cruise Vehicle -programmet vil fortsette med redusert finansiering.

  • Datasimuleringer av kjøretøyet Falcon HTV-3X

  • Falcon HTV-3X

  • HTV-3X aktiverer turbojetene i transonisk flytur ...

  • ... tenner deretter på scramjets for den hypersoniske fasen

  • HTV-3X på tilnærming til Edwards Air Force Base

Flytesting

Flytestbaner for HTV 2a og 2b

DARPA hadde to HTV-2-er bygget for to flytester i 2010 og 2011. Minotaur IV- lysraketten er boosteren for HTV-2 med Vandenberg flyvåpenbase som oppskytingssted. DARPA planla flyvningene for å demonstrere termiske beskyttelsessystemer og aerodynamiske kontrollfunksjoner. Testflyvninger ble støttet av NASA , Space and Missile Systems Center , Lockheed Martin , Sandia National Laboratories og Air Force Research Laboratory (AFRL) Air Vehicles and Space Vehicles Directorates.

Den første HTV-2-flyvningen ble lansert 22. april 2010. HTV-2-seilflyet skulle fly 7.700 km over Stillehavet til Kwajalein på Mach 20. Lanseringen var vellykket, men det første oppdraget ble ikke fullført som planlagt . Rapporter uttalte at kontakten hadde gått tapt med bilen ni minutter etter oppdraget. I midten av november avslørte DARPA at testflyvningen var avsluttet da datamaskinens autopilot hadde "kommandert flyavslutning". Ifølge en talsmann for DARPA, "Når systemet ombord oppdager [uønsket eller usikker flyging] oppførsel, tvinger det seg til en kontrollert rulle og pitchover for å stige direkte ned i havet." Anmeldelser viste at båten hadde begynt å rulle voldsomt.

En annen flytur ble lansert 11. august 2011. Den ubemannede Falcon HTV-2 separerte vellykket fra boosteren og gikk inn i oppdragets glidfase, men mistet igjen kontakten med kontrollen omtrent ni minutter inn i den planlagte 30-minutters Mach 20-glideflyet. Innledende rapporter indikerte at det med vilje påvirket Stillehavet langs den planlagte flyruten som en sikkerhetsforanstaltning. Noen analytikere trodde at den andre feilen ville resultere i en overhaling av Falcon -programmet.

Refokusere

I juli 2013 besluttet DARPA at den ikke ville gjennomføre en tredje flytest av HTV-2 fordi det var samlet inn nok data fra de to første flyvningene, og en annen test ble ikke antatt å gi mer brukbare data for kostnaden. Testene ga data om fly aerodynamikk og effekter ved høy temperatur på aeroshell. Arbeidet med HTV-2 vil fortsette til sommeren 2014 for å gi mer studier om hypersonisk flytur. HTV-2 var den siste aktive delen av Falcon-programmet. DARPA har nå endret fokus for programmet fra global/strategisk angrep til høyhastighets taktisk utplassering for å trenge gjennom luftforsvar og raskt treffe mål fra sikker avstand.

Se også

Referanser

Eksterne linker