Projekt DARPA Falcon - DARPA Falcon Project - Wikipedia

Ilustrace fáze opětovného vstupu hypersonického zkušebního vozidla (HTV)

The Projekt DARPA Falcon (Force Application and Launch from CONtinental United States) je dvoudílný společný projekt mezi Agentura pro obranné výzkumné projekty (DARPA) a United States Air Force (USAF) a je součástí Okamžitá globální stávka.[1] Jedna část programu si klade za cíl vyvinout opakovaně použitelnou rychlou stávku Nadzvukový Zbraňový systém (HWS), nyní retitled Hypersonické výletní vozidlo (HCV) a druhým je vývoj odpalovacího systému schopného zrychlit HCV na cestovní rychlosti a také vypustit malé satelity na oběžnou dráhu Země. Tento dvoudílný program byl vyhlášen v roce 2003 a pokračoval do roku 2006.[2]

Blackswift byl projekt oznámený pod hlavičkou Falconu pomocí bezpilotního letadla velikosti stíhače, které vzlétlo z přistávací dráhy a zrychlilo na Mach 6 (7 350 km / h; 4 567 mph), než dokončilo svoji misi a znovu přistálo. The poznámka o porozumění mezi DARPA a USAF na Blackswift - také známý jako HTV-3X - byla podepsána v září 2007. Blackswift HTV-3X neobdržel potřebné financování a byl zrušen v říjnu 2008.[3]

Současný výzkum v rámci programu FALCON je zaměřen na X-41 Common Aero Vehicle (CAV), společná letecká platforma pro hypersonické ICBM a řízené střely, stejně jako civilní RLV a ELV. Prototyp Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2) poprvé vzlétl 22. dubna 2010; druhý test letěl 11. srpna 2011. Oba lety skončily předčasně.

Návrh a vývoj

Minulé projekty

Cílem bylo vždy být schopen nasadit plavidlo z kontinentálních Spojených států, které by se mohlo dostat kamkoli na planetě během jedné až dvou hodin. The X-20 Dyna-Soar v roce 1957 byl prvním veřejně uznávaným programem - i když by byl spuštěn svisle na raketu a poté klouzal zpět na Zemi, protože Raketoplán místo vzletu z přistávací dráhy. Původně se s raketoplánem počítalo jako s operací částečně USAF a samostatná vojenská odpalovací zařízení byly postaveny v Vandenberg AFB za velkou cenu, i když nikdy nepoužívaný. Po otevřeném programu DynaSoar USAF od roku 1957 do roku 1963 byla zahájena výroba vesmírných letadel Černá (stal se vysoce klasifikovaným). V polovině 60. let začala CIA pracovat na špičkové spyplane s názvem Mach Projekt Isinglass. Toto se vyvinulo do Rheinberry, konstrukce leteckého průzkumného letounu Mach-17, který byl později zrušen.[4]

Podle Henry F. Cooper, který byl ředitelem Strategická obranná iniciativa („Hvězdné války“) za vlády prezidenta Reagana projekty kosmických letadel spotřebovaly v 70., 80. a 90. letech (kromě raketoplánu) financování ve výši 4 miliard USD. To nezahrnuje rozpočty let 1950 a 1960 pro Dynasoar, ISINGLASS, Rheinberry a jakýkoli projekt kosmické lodi 21. století, který by mohl vzniknout pod Falconem. Řekl to Kongres Spojených států v roce 2001 za to, že za tyto miliardy dolarů měly všechny Spojené státy americké, „jedno havarované vozidlo, a hangárová královna, některé články o drop-testu a statické displeje ".[5] Falconu bylo na rozpočtový rok 2008 přiděleno 170 milionů USD.[6]

HyperSoar

The HyperSoar byl Američan nadzvukový letecký projekt vyvinutý v Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Měl být schopen létat rychlostí kolem Machu 12 (14 200 km / h), což mu umožnilo tranzit mezi dvěma body na světě za méně než dvě hodiny. HyperSoar byl předpovídán jako osobní letadlo schopné skákání mimo atmosféra aby se zabránilo jeho shoření v atmosféře. Cesta z Chicaga do Tokia (10 123 kilometrů) by trvala 18 přeskočení neboli 72 minut. Bylo plánováno použití motorů na bázi uhlovodíků mimo atmosféru a experimentální technologie proudových motorů se zahájením testování do roku 2010. Později koncept Hypersoar získal od LLNL společnost DARPA,[7] a v roce 2002 byl spojen s USAF X-41 Common Aero Vehicle a vytvořen program FALCON.[8]

SOKOL

Celkový FALCON (Force Aaplikace a Launch od OŠIDITprogram USA oznámený v roce 2003 měl dvě hlavní součásti: malou nosná raketa pro přenášení užitečných nákladů na oběžnou dráhu nebo vypuštění užitečného zatížení platformy hypersonických zbraní a samotného hypersonického vozidla.[2]

Malé nosné vozidlo

Žádost DARPA FALCON v roce 2003 požadovala, aby uchazeči provedli vývojové práce na navrhovaných vozidlech v první fázi prací, poté by byl vybrán jeden nebo více prodejců, kteří by postavili a řídili skutečnou nosnou raketu. Společnosti, které v listopadu 2003 získaly kontrakty na vývoj první fáze ve výši 350 000 až 540 000 USD, zahrnovaly:[9]

Hypersonický zbraňový systém

První fázi vývoje hypersonického zbraňového systému vyhráli tři uchazeči v roce 2003, přičemž každý z nich získal kontrakt na vývoj hypersonického vozidla ve výši 1,2 až 1,5 milionu dolarů:[9]

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

Společnost Lockheed Martin obdržela v roce 2004 jedinou smlouvu na HWS Fáze 2 s cílem dalšího rozvoje technologií a snížení technologického rizika v rámci programu.[9]

Následný hypersonický program

Ilustrace HTV-2 od DARPA

V návaznosti na smlouvu o Fázi 2 pokračovaly DARPA a americké letectvo ve vývoji platformy nadzvukových vozidel.

Program měl sledovat řadu letových zkoušek s řadou vozidel s nadzvukovou technologií.[11]

Projekt FALCON zahrnuje:

Hypersonic Cruise Vehicle (HCV) by byl schopen letět 9 000 námořních mil (17 000 km) za 2 hodiny s užitečným zatížením 12 000 lb (5 500 kg).[16] Létalo by to vysoko nadmořská výška a dosáhnout rychlosti až Mach 20.[17]

Blackswift

Blackswift byl navrhovaný letoun schopný hypersonického letu navržený Lockheed Martin Skunk Works, Boeing, a ATK.[18]

USAF uvádí, že „letové předváděcí vozidlo Blackswift bude poháněno kombinací turbínový motor a ramjet, elektrárna typu „vše v jednom“. Turbínový motor zrychlí vozidlo na přibližně Mach 3 předtím, než ho přebírá ramjet, a posílí vozidlo až na Mach 6. “[19] Koordinovat projekt bude Dr. Steven Walker, zástupce ředitele Úřadu pro taktickou technologii DARPA (úřadující ředitel od ledna 2017). Řekl webu USAF,

Budu také komunikovat s Lockheedem Martinem a Pratt & Whitney o tom, jak důležité je, abychom dostali technický plán na místě ... Snažím se postavit most na začátku programu - dostat komunikační cestu.

Program Falcon oznámil hypersonický horizontální vzlet Blackswift / HTV-3X. Spouští také HTV-2 z horní části raketového posilovače.[20] Zdá se, že Falcon konverguje ze dvou směrů, což je konečný cíl výroby hypersonického letadla, které může vzlétnout a přistát z přistávací dráhy v USA a být kdekoli na světě za hodinu nebo dvě. Falcon metodicky postupuje směrem k hypersonickému výletnímu vozidlu. Dr. Walker uvedl:

Musíme letět s některými hypersonickými vozidly - nejprve s postradatelnými položkami, pak s opakovaně použitelnými - abychom dokázali těm, kdo rozhodují, že to není jen sen ... Nepřekonáme skepsi, dokud neuvidíme létat nějaká hypersonická vozidla.

V říjnu 2008 bylo oznámeno, že HTV-3X nebo Blackswift neobdržely potřebné finanční prostředky ve fiskálním roce 2009 na obranný rozpočet a byly zrušeny. Program Hypersonic Cruise Vehicle bude pokračovat se sníženým financováním.[3][21]

  • Počítačové simulace vozidla Falcon HTV-3X

  • Falcon HTV-3X

  • HTV-3X aktivuje své proudové motory v transonickém letu ...

  • ... pak zapálí jeho scramjets pro hypersonickou fázi

  • HTV-3X o přístupu k Edwards Air Force Base

Letové zkoušky

Trajektorie letových zkoušek pro HTV 2a a 2b

DARPA nechal postavit dva HTV-2 pro dva letové testy v letech 2010 a 2011. The Minotaur IV light rocket je posilovač pro HTV-2 s Vandenbergova letecká základna sloužící jako místo spuštění. DARPA plánoval lety, aby předvedl systémy tepelné ochrany a aerodynamické ovládací prvky.[3][13] Zkušební lety byly podporovány NASA, Centrum vesmírných a raketových systémů, Lockheed Martin, Sandia National Laboratories a Výzkumná laboratoř letectva Ředitelství pro letecká a vesmírná vozidla (AFRL).

První let HTV-2 byl zahájen 22. dubna 2010.[13] Kluzák HTV-2 měl přeletět 7 700 km přes Pacifik na Kwajalein v Mach 20.[20] Zahájení bylo úspěšné, ale první mise nebyla dokončena podle plánu. Zprávy uváděly, že kontakt s vozidlem byl ztracen devět minut po misi.[22][23] V polovině listopadu DARPA odhalila, že zkušební let skončil, když počítačový autopilot „přikázal ukončení letu“. Podle mluvčího DARPA: „Když palubní systém detekuje [nežádoucí nebo nebezpečný let] chování, nutí se do kontrolovaného převrácení a stoupání k sestupu přímo do oceánu.“ Recenze zjistili, že se plavidlo začalo prudce valit.[24]

Druhý let byl zahájen 11. srpna 2011. Bezpilotní Falcon HTV-2 se úspěšně oddělil od posilovače a vstoupil do klouzavé fáze mise, ale opět ztratil kontakt s kontrolou asi devět minut do plánovaných 30 minut Mach 20[Citace je zapotřebí ] klouzavý let. První zprávy naznačovaly, že z bezpečnostních důvodů záměrně zasáhl Tichý oceán podél jeho plánované dráhy letu.[25][26][27] Někteří analytici si mysleli, že druhé selhání by mělo za následek generální opravu programu Falcon.[28]

Přeostřit

V červenci 2013 se DARPA rozhodla, že neprovede třetí letový test HTV-2, protože z prvních dvou letů bylo shromážděno dostatek dat, a další test nebyl považován za poskytující další použitelné údaje o nákladech. Testy poskytly údaje o letové aerodynamice a vysokoteplotních účincích na aeroshell. Práce na HTV-2 budou pokračovat až do léta 2014, aby poskytly více studií o hypersonickém letu. HTV-2 byla poslední aktivní součástí programu Falcon. DARPA nyní změnila zaměření programu z globálního / strategického úderu na vysokorychlostní taktické nasazení, aby pronikla do protivzdušné obrany a rychle zasáhla cíle z bezpečné vzdálenosti.[29]

Viz také

Reference

  1. ^ „USA hledají odpovědi poté, co hypersonické letadlo selže“. Space-travel.com. Citováno 24. dubna 2018.
  2. ^ A b FALCON Force Application and Launch from CONUS Broad Agency Announcement (BAA) PHASE I Proposer Information Pamphlet (PIP) for BAA Solicitation 03-35 Archivováno 2008-11-27 na Wayback Machine. DARPA, 2003.
  3. ^ A b C „Demonstrační program Falcon Technology HTV-3X Blackswift Test Bed“ Archivováno 2010-12-20 na Wayback Machine. DARPA, říjen 2008.
  4. ^ Isinglass Archivováno 2006-06-14 na Wayback Machine. astronautix.com
  5. ^ Cooper Svědectví Archivováno 2007-07-29 na Wayback Machine. tgv-rockets.com
  6. ^ Vesmírné zbraně vynakládané na rozpočet obrany na rok 2008 Archivováno 2007-03-13 na Wayback Machine. cdi.org
  7. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 03.03.2013. Citováno 2016-01-21.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  8. ^ "X-41 CAV". Designation-systems.net. Citováno 24. dubna 2018.
  9. ^ A b C Program USAF DARPA FALCON Archivováno 2008-08-30 na Wayback Machine. Air-attack.com. Citováno: 2012-02-05.
  10. ^ ±±±±±±
  11. ^ "Demonstrační program Falcon Technology: Informační list " Archivováno 2016-12-21 na Wayback Machine. DARPA, Leden 2006.
  12. ^ „Projekty hypersonických letadel v USA čelí změnám, protože Kongres požaduje společný technologický úřad“ Archivováno 2008-09-06 na Wayback Machine. Flight International, 30. května 2006.
  13. ^ A b C „První Minotaur IV Lite vychází z Vandenbergu“ Archivováno 26.dubna 2010, na Wayback Machine. Americké letectvo, 22. dubna 2010.
  14. ^ "Americký nadzvukový kluzák vyletí první zkušební let" Archivováno 2012-12-15 na Wayback Machine. Tisková agentura AFP, 27. března 2010.
  15. ^ Graham Warwick (24. dubna 2010). „HTV-2 společnosti DARPA nezavolal domů“. Letecký týden. Archivováno z původního dne 17. listopadu 2011. Citováno 2012-02-05.
  16. ^ „Pohon, úspěchy testů materiálů kladou pozitivní vyhlídky na Falcona“[trvalý mrtvý odkaz ]. Letecký týden, 22. července 2007.
  17. ^ Falcon HTV-2 Archivováno 4. září 2011, v Wayback Machine. DARPA
  18. ^ Warwick, Graham (24. července 2008). „Boeing se připojil k Lockheedovi Martinovi na Blackswiftu“ Archivováno 18. 04. 2012 na Wayback Machine. Letecký týden, 24. července 2008. Citováno: 28. března 2010.
  19. ^ Lorenz III, Philip (17. května 2007). „Úředník DARPA: AEDC„ kritický “pro postup hypersoniky“. Arnold Air Force Base. Archivovány od originál dne 15. dubna 2010. Citováno 28. března 2010.
  20. ^ A b Malý, Geoffrey. „Mach 20 nebo Bust, výzkum zbraní může přesto vytvořit skutečnou kosmickou loď“ Archivováno 01.01.2013 v Archiv. Dnes. Air & Space Magazine, 1. září 2007.
  21. ^ Trimble, Stephene. „DARPA ruší hypersonické testovací zařízení Blackswift“ Archivováno 2011-05-20 na Wayback Machine. Globální let, 13. října 2008. Citováno 28. března 2010.
  22. ^ Clark, Stephen. "Nová raketa Minotaur startuje na suborbitálním letu" Archivováno 2010-04-25 na Wayback Machine. spaceflightnow.com, 23. dubna 2010.
  23. ^ Waterman, Shaun. „Plamen letadla může ukončit plán vesmírných zbraní“ Archivováno 19. 10. 2012 na Wayback Machine. Washington Times, 22. července 2010.
  24. ^ Waterman, Shaun (25. listopadu 2010). „Pentagon otestuje 2. úderné plavidlo v blízkém vesmíru“. The Washington Times. Archivováno z původního dne 29. listopadu 2010. Citováno 30. listopadu 2010.
  25. ^ Rosenberg, Zach. „DARPA ztrácí kontakt s HTV-2“ Archivováno 2011-12-30 na Wayback Machine. Flight International, 11. srpna 2011.
  26. ^ „TECHNICKÉ ZNALOSTI DARPA HYPERSONICKÉ VOZIDLO VÝHODY“ Archivováno 06.04.2014 na Wayback Machine. DARPA, 11. srpna 2011.
  27. ^ Norris, chlapi. „Kontrolní komise se nastavuje na ztrátu sondy HTV-2“ Archivováno 2011-11-21 na Wayback Machine. Letecký týden, 12. srpna 2011.
  28. ^ „Hypersonické zkušební letadlo bylo ztraceno'". BBC novinky. 12. srpna 2011. Archivováno od původního dne 2011-08-12. Citováno 2011-08-12.. BBC NOVINKY, 11. srpna 2011.
  29. ^ Darpa znovu zaměřuje výzkum hypersoniky na taktické mise Archivováno 17. 01. 2014 na Wayback Machine - Aviationweek.com, 8. července 2013

externí odkazy