Пристапот „Приватни пари“ на Одбранбената иновативна единица има за цел брзо да произведе авиони за тестирање хиперсонични за повеќекратна употреба

Запалената брзина на високи температури не е единственото нешто што го отежнува истражувањето на хиперсониката. Премалата инфраструктура за тестирање, од тунели за ветер до вистински авиони за тестирање на летот, го ограничува истражувањето. Одделението за иновации во одбраната се обложува дека идеите на приватниот сектор и капиталот од приватниот сектор може да ги направат работите да се случат побрзо.

на Одделение за иновации во одбраната (DIU) во суштина е внатрешен комерцијален акцелератор за усвојување технологија на Пентагон. Составен од мешавина на активни експерти во воениот и технолошкиот сектор, тој се обидува да добие комерцијални решенија во вратата, зголемени и применети за проблемите на Министерството за одбрана.

Портфолиото на сајбер, автономија и вселенски технологии ДИУ успеа да премине во војска е доказ за одреден успех. Изградени врз ветувањата за профит што ќе дојдат од нетрадиционални приватни фирми, овие решенија се појавуваат и се развиваат надвор од одбранбените кругови со алтернативно решавање на проблеми и темпо со кое владата не може да се совпадне. Тоа е она што DIU се надева да го искористи за да го придвижи распоредувањето на воените хиперсонични уреди напред.

„Знаеме дека приватни пари се користат за изградба на [комерцијални] хиперсонични транспорти за патници и товар“, вели Бери Киркендал, технички директор за вселената на DIU. „Пред пет или десет години тоа не беше случај, но сега е така. Сакаме да ја искористиме таа приватна инвестиција, тие компании за Министерството за одбрана“.

Според тоа, DIU покрена иницијатива наречена HyCAT (Hypersonic and High-Cadence Airborne Testing Capabilities). Таа бара комерцијални партнери да демонстрираат прототип на тест авион кој може да лета и да маневрира со брзина поголема од 5 маха, да носи два експериментални носивост, да презема летови со „долготрајни“ и да ги фати податоците за перформансите при летот. Потенцијалните изведувачи ќе треба да летаат во рок од 12 до 24 месеци.

Според стандардите за хиперсонично истражување, тоа е краток прозорец. Но, со оглед на побарувачката за хиперсонично тестирање и заостатокот со кој сега се соочува Америка, тоа мора да биде.

„Истражувањето за хиперсоника првично ја искористи [американската] ракетна инфраструктура, полигоните за тестирање, фабриките и дизајнерите“, забележува Киркендал. „Ракетната работа никогаш не забави. Она што се промени беше зголеменото темпо на [истражувањето] и како резултат на тоа нашата инфраструктура не можеше да се справи со тоа. Така, се наоѓаме себеси потпирајќи се на тунели за ветер и опсези за тестирање кои едвај имаат достапност. Не можеме да си дозволиме да изградиме нова инфраструктура и нови полигони па затоа бараме друго решение“.

Националната тест инфраструктура исто така старее. А пријавите издадена минатата година од страна на владината канцеларија за сметководство истакна дека 14 од 26-те тунели за ветер на Дод, НАСА и Одделот за енергетика, способни да поддржуваат хиперсонично истражување, биле изградени во 1970-тите. Нови објекти од приватниот сектор за ветерни тунели се во изградба на Дата на започнување и на други места, но нивната цена е висока и до завршување со години.

Уште повеќе, копнените и лабораториските капацитети за тестирање не можат да дадат увид што го можат вистинските летечки хиперсонични возила со наменска носивост. Хиперсоничните тунели за ветер се кратки, а најдолгите траат неколку секунди. Сензорите и инструментите што можат да се постават во тунели или на тест артикли се ограничени, генерално овозможувајќи „слики“ на податоци наместо подолги текови на информации.

Она што мало тестирање на летот е направено со проектили и неколку хиперсонични возила е слично ограничено со предизвици со сензори, телеметрија и дострел. Само неколку хиперсонични летачки возила се повторно употребливи со долги интервали помеѓу летовите. Мнозинството се распрснува во океанот каде закрепнувањето е тешко до невозможно.

Пред да се приклучи на ДИУ, Киркендал ја водеше програмата за ефекти на нуклеарно оружје во националната лабораторија Лоренс Ливермор. Тој ја споредува очигледната неспособност да се тестираат и инструментираат нуклеарни експлозивни направи со предизвикот на хиперсоника и нè потсетува дека експериментите во лабораториски или симулирани поставки за летот не секогаш се „размеруваат“ точно.

„Има еден среден чекор што недостасува. Ни требаат тунелите за ветер, тие се критични. Потребен ни е целосен летачки тест за верност на оружјето. Но, има цела празнина во средината; Технологиите специфични за тестовите кои не се целосно интегрирани што може да го намалат ризикот. Тоа е она што ние се обидуваме да го решиме“.

Барањето HyCAT на DIU за информации (RFI), повика на „способности од интерес“ вклучувајќи:

• Минимален лет од три минути во соодветно опкружување хиперсонично тестирање со речиси постојани услови на летот, со динамички притисок од најмалку 1,000 фунти по квадратна нога.
• Способни да бидат сертифицирани да работат во САД или сојузничките полигони за тестирање на летови според постоечките безбедносни прописи за тестирање на летот.
• Вкупен експериментален капацитет на носивост од најмалку 20 фунти со сместување за електрична енергија за носивост.

Постојат голем број компании од приватниот сектор чија цел е да развијат хиперсонични комерцијални патнички и товарни авиони до некоја маглива иднина. Можеби најпозната е Хермеус, фирма со седиште во Атланта што ја покривав претходно кој веќе го искористи финансирањето на американските воздухопловни сили AFWERX за развој на четврт размер, хиперсонично возило за тестирање на летот што носи носивост наречено „Четврт коњ“ на пат да направи хиперсоничен патнички авион, наводно за претседателска употреба.

„Тие статии од четвртина и половина скала се нешто што може да му помогне на Министерството за одбрана“, потврдува Киркендал. „Не ни треба целосно зрел хиперсоничен патнички авион за да тестираме хиперсоника“.

Quarterhorse има предност во тоа што е и на врвот на вистинскиот лет и може повторно да се користи. Последниот елемент е клучен, вели Киркендал, не само поради трошоците. „Повторната употреба е клучна за зголемување на каденцата на тестот и разбирање на она што се случило на тестот“.

Со разбирање на „што штотуку се случи“ на тест, Киркендал алудира на еден вид форензички пристап кон хиперсоничното истражување. Испитувањето на возилото за тестирање на летот и неговото носивост по летот може да заобиколи некои од ограничувањата за собирање податоци и телеметрија поврзани со хиперсоничното тестирање.

Вреди да се истакне дека DIU не бара само прототип на хиперсонични тест авиони. Исто така, бара подобри системи за снимање и мерење на летот, вклучително и технологии за метрологија на горниот дел од атмосферата и вселенска основа. DIU веќе донесе одредена способност во преградата, доделување Стратосферските балони Raven Aerostar на Aerostar Technical Solutions склучија договор за комуникации и интеграција на носивост со сензор минатата година. Киркендал и другите во DIU, исто така, ја нагласуваат работата со постоечките средства на DoD како што е Глобал Хок беспилотни летала кои воздухопловните сили ги пренаменуваат за собирање податоци за хиперсоничен опсег.

„Мислиме дека ќе видиме многу иновативни пристапи за добивање податоци од хиперсонично тест возило за кое не сме размислувале дали е вселенско, базирано на балон или нешто друго“, вели мајорот Рајан Вид (USAF), директор на Вселенското портфолио на ДИУ. Тие иновативни идеи, се надеваме дека ќе дојдат и од меѓународни компании.

DIU намерно го отвори HyCAT за странски фирми за понатамошно забрзување на истражувањето. „Сакаме тие луѓе да се пријават“, потврдува Киркендал. Тој предвидува понуди од компании од алијансата „Пет очи“ (Австралија, Канада, Нов Зеланд, Обединетото Кралство и САД) плус Германија, Франција и Јапонија.

Од каде и да доаѓаат одговорите, ќе им треба темелна проверка. DIU прави должно внимание како рутинска работа, но нејасната природа на неодбранбената хиперсонична авионска индустрија - која како UAM и секторите за суперсоничен воздушен транспорт допрва треба да произведува производи што се продаваат - може да бара дополнителен напор.

Киркендал и мајорот Рид (тест пилот на УСАФ) се и двајцата експерти во нивните соодветни области и нагласуваат дека ДИУ одржува високи барања за проценки на техничка изводливост. „Во ДИУ не е само техничката изводливост“, додава Рид. „Тоа е и здравјето на компанијата [партнер]. Дали таа компанија може да ја испорача технологијата што ја имаат?“

Со оглед на преголемиот проток на приватни пари кон слични компании во просторот на UAM, потенцијалните развивачи на хиперсонични авиони навистина би можеле да имаат поздрав биланс од потенцијалот за развој на производи. Но, повеќеслојниот пристап на DIU за оценување на кандидатите на HyCAT треба да го одвои тревата од плевата, велат нејзините директори.

Мајорот Рид истакнува дека тие го прават тоа намерно за да не „се попречат на напредокот на компанијата кон сопствените производи“ Тој смета дека единствениот начин за HyCAT да биде успешен е фокусирањето на решенија за кои одбраната не е примарна апликација.

Кога сме кај апликациите, заинтересираните изведувачи имаат рок до овој петок да ги направат своите понуди за HyCAT. Кога разговарав со Киркендал и Рид минатата недела, тие добија само неколку предлози. „Никогаш не гледате ништо превртено до горчливиот последен момент“, уверува Киркендал. ДИУ очекува „неколку десетици“ одговори.

Ако тие навистина се на број, приватните пари зад нив може да се надополнат на старата шега за хиперсоничноста како „оружје на иднината“ во последните 60 години.