stringtranslate.com

Проект DARPA Falcon

Иллюстрация этапа возвращения гиперзвукового испытательного транспортного средства (HTV) 2

Проект DARPA FALCON (Force Application and Launch from Continental United States) был совместным проектом из двух частей между Агентством перспективных исследовательских проектов обороны (DARPA) и Военно-воздушными силами США (USAF) и является частью Prompt Global Strike . [1] Первая часть проекта была направлена ​​на разработку Малой пусковой системы (SLS), способной разгонять гиперзвуковое планирующее оружие, а также запускать малые спутники на околоземную орбиту. Вторая часть проекта была направлена ​​на разработку Гиперзвуковых систем оружия (HWS): краткосрочного высокопроизводительного гиперзвукового планирующего оружия, ранее называвшегося X-41 Common Aero Vehicle (CAV), которое могло бы запускаться с одноразовых пусковых установок (ELV), многоразовых пусковых установок (RLV), гиперзвуковых крылатых аппаратов (HCV) или космических маневренных аппаратов (SMP), а также долгосрочного гиперзвукового крылатого самолета под названием Hypersonic Cruise Vehicle (HCV). Эта двухчастная программа была анонсирована в 2003 году и продолжалась до 2006 года. [2]

Текущие исследования в рамках проекта Falcon сосредоточены на летных испытаниях технологических демонстраторов HTV-1 и HTV-2 с планирующим двигателем для разработки X-41 Common Aero Vehicle (CAV) и HTV-3 для Hypersonic Cruise Vehicle (HCV). Технологический демонстратор Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2) совершил первый полет 22 апреля 2010 года; второй испытательный полет состоялся 11 августа 2011 года, достигнув скорости 20 Махов. Оба полета были преждевременно завершены. [3] [4]

HTV-3X Blackswift , созданный на основе HTV-3, был технологическим демонстратором HCV, который должен был взлетать с взлетно-посадочной полосы и разгоняться до скорости 6 Маха (7400 км/ч; 4600 миль/ч) перед тем, как завершить свою миссию и снова приземлиться. Меморандум о взаимопонимании (MoU) между DARPA и ВВС США по Blackswift был подписан в сентябре 2007 года. Blackswift HTV-3X не получил необходимого финансирования и был отменен в октябре 2008 года. [5]

Проектирование и разработка

Прошлые проекты

Целью всегда было иметь возможность развернуть корабль с континентальной части Соединенных Штатов, который мог бы достичь любой точки планеты в течение одного-двух часов. X-20 Dyna-Soar в 1957 году был первой публично признанной программой — хотя он был бы запущен вертикально на ракете, а затем спланировал бы обратно на Землю, как это сделал Space Shuttle , а не взлетал бы с взлетно-посадочной полосы. Первоначально Shuttle предполагалось как часть операции ВВС США, и отдельные военные стартовые площадки были построены на авиабазе Ванденберг за большие деньги, хотя никогда не использовались. После открытой программы DynaSoar USAF с 1957 по 1963 год, космические самолеты стали черными (стали строго засекреченными). В середине 1960-х годов ЦРУ начало работу над шпионским самолетом с высокой скоростью Маха под названием Project Isinglass . Это переросло в Rheinberry , проект разведывательного самолета воздушного базирования Mach-17, который позже был отменен. [6]

По словам Генри Ф. Купера, который был директором Стратегической оборонной инициативы («Звездные войны») при президенте Рейгане, проекты космических самолетов потребляли 4 миллиарда долларов финансирования в 1970-х, 1980-х и 1990-х годах (исключая Space Shuttle). Это не включает бюджеты 1950-х и 1960-х годов для Dynasoar, ISINGLASS, Rheinberry и любого проекта космических самолетов 21-го века, который мог появиться в рамках Falcon. Он сказал Конгрессу Соединенных Штатов в 2001 году, что все, что Соединенные Штаты получили в обмен на эти миллиарды долларов, это «один разбитый аппарат, королева ангара, несколько образцов для испытаний на падение и статические экспозиции». [7] Falcon было выделено 170 миллионов долларов США на бюджетный год 2008. [8]

HyperSoar

HyperSoar — американский проект гиперзвукового самолета, разработанный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL). Он должен был летать со скоростью около 12 Махов (6700 миль в час), что позволяло бы ему перемещаться между любыми двумя точками земного шара менее чем за два часа. HyperSoar, как предполагалось, был бы пассажирским самолетом, способным выпрыгивать за пределы атмосферы , чтобы не сгореть в ней. Полет из Чикаго в Токио (10 123 километра) занял бы 18 выпрыгиваний, или 72 минуты. Планировалось использовать двигатели на основе углеводородов за пределами атмосферы и экспериментальную технологию реактивных двигателей. [9] и в 2002 году он был объединен с американским самолетом X-41 Common Aero Vehicle, чтобы сформировать программу FALCON. [10]

СОКОЛ

Общая программа FALCON (Force Application and Launch from CONtinental United States), анонсированная в 2003 году, состояла из двух основных компонентов: небольшой ракеты-носителя для вывода полезных грузов на орбиту или запуска полезной нагрузки платформы гиперзвукового оружия и самого гиперзвукового летательного аппарата. [2]

Малая ракета-носитель

В 2003 году DARPA FALCON запросил у участников тендера возможность провести разработку предлагаемых транспортных средств на первом этапе работы, затем один или несколько поставщиков будут выбраны для создания и запуска фактического носителя. Компании, которые выиграли контракты на разработку первого этапа на сумму от 350 000 до 540 000 долларов в ноябре 2003 года, включали: [11]

Гиперзвуковая система оружия

Первую фазу разработки гиперзвуковой системы оружия выиграли три претендента в 2003 году, каждый из которых получил контракт стоимостью от 1,2 до 1,5 миллиона долларов на разработку гиперзвукового летательного аппарата: [11]

Иллюстрация HTV-2 от DARPA

Lockheed Martin получила единственный контракт на фазу 2 HWS в 2004 году для дальнейшей разработки технологий и снижения технологических рисков в программе. [11] Второй этап разработки гиперзвуковой системы оружия заключался в проведении серии летных испытаний с серией планирующих гиперзвуковых технологических транспортных средств (HTV). [12]

Параллельно с этим часть работы была посвящена концептуальной разработке гиперзвукового крылатого аппарата (HCV), который мог бы пролететь 9000 морских миль (17 000 км) за 2 часа с полезной нагрузкой 12 000 фунтов (5500 кг). [17] Он мог бы летать на большой высоте и развивать скорость до 9 Махов .

HTV-3X Блэкстрифт

Blackswift был разработан на основе HTV-3 и представлял собой технологическую демонстрацию многоразового самолета, способного совершать гиперзвуковые полеты, разработанного Lockheed Martin Skunk Works , Boeing и ATK . [18]

ВВС США заявили, что «демонстрационный летательный аппарат Blackswift будет оснащен комбинацией турбинного двигателя и прямоточного воздушно-реактивного двигателя , силовой установкой «все в одном». Турбинный двигатель разгоняет аппарат примерно до 3 Махов, прежде чем ПВРД возьмет на себя управление и разгонит аппарат до 6 Махов». [19] Доктор Стивен Уокер, заместитель директора Управления тактических технологий DARPA, будет координировать проект. Он сообщил веб-сайту ВВС США,

Я также буду доносить до Lockheed Martin и Pratt & Whitney, насколько важно, чтобы у нас был технический план... Я пытаюсь построить мост в начале программы — чтобы наладить коммуникационный путь.

Доктор Уокер также заявил:

Нам нужно запустить несколько гиперзвуковых аппаратов — сначала одноразовые, затем многоразовые — чтобы доказать лицам, принимающим решения, что это не просто мечта... Мы не преодолеем скептицизм, пока не увидим, как летят гиперзвуковые аппараты.

В октябре 2008 года было объявлено, что HTV-3X или Blackswift не получили необходимого финансирования в оборонном бюджете на 2009 финансовый год и были отменены. [5] [20]

Летные испытания

Траектории летных испытаний для HTV 2a и 2b

DARPA построило два HTV-2 для летных испытаний в 2010 и 2011 годах. Falcon HTV-2 был успешно запущен дважды, хотя оба аппарата впоследствии были потеряны из-за отказа связи. Это привело к неконтролируемым падениям обеих систем в океан.

Легкая ракета Minotaur IV была ускорителем для HTV-2, а космическая база Ванденберг (известная как авиабаза Ванденберг с 1957 по 2021 год [21] ) служила местом запуска. DARPA планировало полеты для демонстрации систем тепловой защиты и аэродинамических характеристик управления. [5] [14] Испытательные полеты поддерживались NASA , Центром космических и ракетных систем , Lockheed Martin , Sandia National Laboratories и Директоратами воздушных и космических аппаратов Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL).

Первый полет HTV-2 был запущен 22 апреля 2010 года. [14] Планер HTV-2 должен был пролететь 4800 миль (7700 км) через Тихий океан до Кваджалейна со скоростью 20 Махов. [22] Запуск прошел успешно, но в отчетах говорилось, что контакт с аппаратом был потерян на девятой минуте миссии. [23] [24] В середине ноября DARPA сообщило, что испытательный полет закончился, когда автопилот компьютера «дал команду на прекращение полета». По словам представителя DARPA, «когда бортовая система обнаруживает [нежелательное или небезопасное поведение полета], она заставляет себя перейти к контролируемому крену и тангажу, чтобы спуститься прямо в океан». Обзоры показали, что аппарат начал сильно крениться. [25]

Второй полет был запущен 11 августа 2011 года. Беспилотный Falcon HTV-2 успешно отделился от ускорителя и вошел в фазу планирования миссии, но снова потерял связь с управлением примерно через девять минут после запланированного 30-минутного полета со скоростью 20 Махов. [26] Первоначальные сообщения указывали, что он намеренно упал в Тихий океан по запланированному маршруту полета в качестве меры предосторожности. [27] [28] [29] Некоторые аналитики считали, что вторая неудача приведет к пересмотру программы Falcon. [30]

Перефокусировать

В июле 2013 года DARPA решила, что не будет проводить третий летный тест HTV-2, поскольку было собрано достаточно данных с первых двух полетов, а еще один тест не должен был предоставить больше полезных данных для оценки стоимости. Тесты предоставили данные по аэродинамике полета и воздействию высоких температур на защитную оболочку. Работа над HTV-2 будет продолжаться до лета 2014 года, чтобы предоставить больше исследований по гиперзвуковому полету. HTV-2 был последней активной частью программы Falcon. Теперь DARPA изменило фокус программы с глобального/стратегического удара на высокоскоростное тактическое развертывание для проникновения в систему ПВО и быстрого поражения целей с безопасного расстояния. [31]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "США ищут ответы после неудачи гиперзвукового самолета". Space-travel.com . Получено 24 апреля 2018 г. .
  2. ^ ab FALCON Force Application and Launch from CONUS Broad Agency Announcement (BAA) PHASE I Proposer Information Pamphlet (PIP) for BAA Solicitation 03-35 Архивировано 27 ноября 2008 г. в Wayback Machine . DARPA, 2003 г.
  3. ^ "Falcon HTV-2". АГЕНТСТВО ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОЕКТОВ МО США . Получено 19 сентября 2021 г.
  4. ^ "DARPA заявляет, что сверхбыстрый военный самолет разогнался до 20 Махов перед крушением в океане". space.com . 18 августа 2011 г. Получено 19 сентября 2021 г.
  5. ^ abc "Программа демонстрации технологий Falcon HTV-3X Blackswift Test Bed" Архивировано 20 декабря 2010 г. на Wayback Machine . DARPA, октябрь 2008 г.
  6. ^ Изингласс Архивировано 14 июня 2006 г. на Wayback Machine . astronautix.com
  7. ↑ Показания Купера, архив 29 июля 2007 г., Wayback Machine . tgv-rockets.com
  8. ↑ Расходы на космическое оружие в оборонном бюджете на 2008 финансовый год. Архивировано 13 марта 2007 г. на Wayback Machine . cdi.org
  9. ^ "Внутренние коммуникации: 10-12-01-hypersoar.HTML". Архивировано из оригинала 2013-03-03 . Получено 2016-01-21 .
  10. ^ "X-41 CAV". Designation-systems.net . Получено 24 апреля 2018 г. .
  11. ^ abc Программа FALCON ВВС США DARPA Архивировано 30 августа 2008 г. на Wayback Machine . Air-attack.com. Получено: 05 февраля 2012 г.
  12. ^ «Программа демонстрации технологий Falcon: информационный листок». Архивировано 21 декабря 2016 г. на Wayback Machine . DARPA , январь 2006 г.
  13. ^ «Проекты гиперзвуковых самолетов США ждут перемены, поскольку Конгресс призывает к созданию совместного технологического офиса». Архивировано 06.09.2008 в Wayback Machine . Flight International , 30 мая 2006 г.
  14. ^ abc "First Minotaur IV Lite launches from Vandenberg" Архивировано 26 апреля 2010 г., на Wayback Machine . ВВС США, 22 апреля 2010 г.
  15. ^ "Американский гиперзвуковой планер провалил первый испытательный полет" Архивировано 15 декабря 2012 г. на Wayback Machine . Информационное агентство AFP , 27 марта 2010 г.
  16. ↑ Грэм Уорвик (24 апреля 2010 г.). «DARPA’s HTV-2 Didn’t Phone Home». Aviation Week. Архивировано из оригинала 17 ноября 2011 г. Получено 2012-02-05 .
  17. ^ "Успехи испытаний двигателей и материалов позитивно сказываются на перспективах Falcon" [ постоянная нерабочая ссылка ‍ ] . Aviation Week , 22 июля 2007 г.
  18. ↑ Warwick, Graham (24 июля 2008 г.). «Boeing присоединяется к Lockheed Martin на Blackswift» Архивировано 18 апреля 2012 г. на Wayback Machine . Aviation Week , 24 июля 2008 г. Получено: 28 марта 2010 г.
  19. ↑ Лоренц III, Филипп (17 мая 2007 г.). «DARPA official: AEDC „критически важен“ для развития гиперзвука». База ВВС Арнольд . Архивировано из оригинала 15 апреля 2010 г. Получено 28 марта 2010 г.
  20. ^ Тримбл, Стивен. «DARPA отменяет гиперзвуковой испытательный стенд Blackswift» Архивировано 20 мая 2011 г. на Wayback Machine . Flight Global , 13 октября 2008 г. Получено 28 марта 2010 г.
  21. ^ "База ВВС Ванденберг". Военные базы . 2012-11-30. Архивировано из оригинала 2014-10-10.
  22. ^ Литтл, Джеффри. «Mach 20 or Bust, Weapons research may make a true spaceplane» Архивировано 01.01.2013 в archive.today . Air & Space Magazine, 1 сентября 2007 г.
  23. ^ Кларк, Стивен. «Новая ракета Minotaur отправляется в суборбитальный полет». Архивировано 25.04.2010 на Wayback Machine . spaceflightnow.com, 23 апреля 2010 г.
  24. ↑ Уотерман, Шон. «Выход пламени из самолета может положить конец плану создания космического оружия». Архивировано 19 октября 2012 г. на Wayback Machine . The Washington Times , 22 июля 2010 г.
  25. ↑ Waterman, Shaun (25 ноября 2010 г.). «Пентагон испытает 2-й ударный корабль ближнего космоса». The Washington Times . Архивировано из оригинала 29 ноября 2010 г. Получено 30 ноября 2010 г.
  26. ↑ Эйдер Перальта (11 августа 2011 г.). «Обновлено: DARPA считает, что «гиперзвуковой планер» находится где-то в Тихом океане». NPR . Получено 26 мая 2023 г.
  27. ^ Розенберг, Зак. «DARPA теряет контакт с HTV-2» Архивировано 30 декабря 2011 г. в Wayback Machine . Flight International , 11 августа 2011 г.
  28. ^ "DARPA HYPERSONIC VEHICLE ADVANCES TECHNICAL KNOWLEDGE" Архивировано 06.04.2014 на Wayback Machine . DARPA, 11 августа 2011 г.
  29. ^ Норрис, Гай. «Совет по рассмотрению вопроса о потере HTV-2» Архивировано 21 ноября 2011 г. на Wayback Machine . Aviation Week , 12 августа 2011 г.
  30. ^ "Испытательный гиперзвуковой самолет 'потерян'". BBC News . 12 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 2011-08-12 . Получено 2011-08-12 .. BBC NEWS , 11 августа 2011 г.
  31. ^ Darpa переориентирует исследования гиперзвука на тактические миссии. Архивировано 17 января 2014 г. на Wayback Machine - Aviationweek.com, 8 июля 2013 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме HTV-2 (DARPA) .