Проект DARPA Falcon - DARPA Falcon Project - Wikipedia

Иллюстрация фазы возврата гиперзвуковой испытательной машины (HTV) 2

В Проект DARPA Falcon (Force Application and Launch from CONtinental United States) - это совместный проект, состоящий из двух частей. Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) и ВВС США (USAF) и является частью Оперативный глобальный удар.[1] Одна часть программы направлена ​​на разработку многоразового быстросъемного Гиперзвуковой Система оружия (HWS), теперь переименованный Гиперзвуковой круизный аппарат (HCV), а другой - для разработки системы запуска, способной разгонять HCV до крейсерских скоростей, а также запускать небольшие спутники на околоземную орбиту. Эта двухчастная программа была объявлена ​​в 2003 году и продолжена в 2006 году.[2]

Blackswift был анонсирован проект под знаменем Falcon, в котором использовался беспилотный самолет размером с истребитель, который взлетал с взлетно-посадочной полосы и разгонялся до 6 Махов (7350 км / ч; 4567 миль в час) перед завершением своей миссии и повторной посадкой. В памятка о взаимопонимании между DARPA и USAF по Blackswift, также известному как HTV-3X, был подписан в сентябре 2007 года. Blackswift HTV-3X не получил необходимого финансирования и был отменен в октябре 2008 года.[3]

Текущие исследования в рамках программы FALCON сосредоточены на X-41 Common Aero Автомобиль (CAV), обычная воздушная платформа для гиперзвуковых МБР и крылатые ракеты, а также гражданские RLV и ПЗВ. Прототип Автомобиль с гиперзвуковыми технологиями 2 (HTV-2) первый полет 22 апреля 2010 г .; второе испытание было совершено 11 августа 2011 года. Оба полета закончились преждевременно.

Дизайн и развитие

Прошлые проекты

Цель всегда заключалась в том, чтобы из континентальной части Соединенных Штатов иметь возможность отправить корабль в любую точку планеты в течение одного-двух часов. В X-20 Dyna-Soar в 1957 году была первая публично признанная программа - хотя она должна была быть запущена вертикально на ракете, а затем скользить обратно на Землю, поскольку Космический шатл сделал, а не взлетел с взлетно-посадочной полосы. Первоначально «Шаттл» планировался как часть операции ВВС США, и отдельные военные стартовые комплексы были построены в База Ванденберга по отличной цене, хотя никогда не использовался. После открытой программы DynaSoar USAF с 1957 по 1963 год космические самолеты отправились чернить (получил высокую степень секретности). В середине 1960-х годов ЦРУ начало работу над высокотехнологичным шпионским самолетом под названием Проект Isinglass. Это превратилось в Райнберри - проект самолета-разведчика Маха-17, который впоследствии был отменен.[4]

В соответствии с Генри Ф. Купер, который был директором Стратегическая оборонная инициатива («Звездные войны») при президенте Рейгане на проекты космических самолетов в 1970-х, 1980-х и 1990-х годах было выделено 4 миллиарда долларов (не считая космических челноков). Это не включает бюджеты 1950 и 1960-х годов для Dynasoar, ISINGLASS, Rheinberry и любого проекта космоплана 21-го века, который может появиться в рамках Falcon. Он сказал Конгресс США в 2001 году все, что Соединенные Штаты получили взамен этих миллиардов долларов, было «один разбившийся автомобиль, королева ангаров, некоторые статьи о падении и статические дисплеи ".[5] На 2008 бюджетный год Falcon было выделено 170 миллионов долларов США.[6]

HyperSoar

В HyperSoar был американцем гиперзвуковой проект самолета разработан в Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора (LLNL). Он должен был летать со скоростью около 12 Махов (9 200 миль в час, 14 700 км / ч), что позволяло ему перемещаться между любыми двумя точками земного шара менее чем за два часа. Предполагалось, что HyperSoar будет пассажирским самолетом, способным пропуская вне атмосфера чтобы предотвратить его возгорание в атмосфере. Поездка из Чикаго в Токио (10 123 км) займет 18 переходов, или 72 минуты. Планировалось использовать углеводородные двигатели за пределами атмосферы и технологию экспериментальных реактивных двигателей, испытания которых должны были начаться к 2010 году. Позже концепция Hypersoar была приобретена у LLNL DARPA,[7] а в 2002 году он был объединен с ВВС США X-41 Common Aero Vehicle, чтобы сформировать программу FALCON.[8]

СОКОЛ

Общий FALCON (FOrce Априменение и Lобед от ПРОТИВtinental United States), объявленная в 2003 году, состояла из двух основных компонентов: небольшого ракета-носитель для вывода полезной нагрузки на орбиту или запуска полезной нагрузки платформы гиперзвукового оружия и самого гиперзвукового корабля.[2]

Малая ракета-носитель

В запросе DARPA FALCON в 2003 году участникам торгов предлагалось провести опытно-конструкторские работы над предлагаемыми транспортными средствами на первом этапе работы, после чего будет выбран один или несколько поставщиков для создания и запуска реальной ракеты-носителя. Компании, которые выиграли контракты на разработку первой фазы на сумму от 350 000 до 540 000 долларов в ноябре 2003 г., включали:[9]

Система гиперзвукового оружия

Первый этап разработки системы гиперзвукового оружия был выигран тремя участниками торгов в 2003 году, каждый из которых получил контракт на разработку гиперзвукового транспортного средства на сумму от 1,2 до 1,5 миллиона долларов:[9]

  • Andrews Space Inc., Сиэтл, Вашингтон.
  • Lockheed Martin Corp., Lockheed Martin Aeronautics Co., Палмдейл, Калифорния.
  • Northrop Grumman Corp., Воздушные боевые системы, Эль Сегундо, Калифорния.

Lockheed Martin получила единственный контракт с HWS на этапе 2 в 2004 году для дальнейшего развития технологий и снижения технологических рисков в программе.[9]

Последующая гиперзвуковая программа

Иллюстрация HTV-2 от DARPA

После заключения контракта по Фазе 2 DARPA и ВВС США продолжили разработку платформы гиперзвукового транспортного средства.

Программа должна была последовать за серией летных испытаний с серией гиперзвуковых транспортных средств.[11]

В проект FALCON входят:

Гиперзвуковой круизный аппарат (HCV) сможет пролететь 9 000 морских миль (17 000 км) за 2 часа с полезной нагрузкой 12 000 фунтов (5 500 кг).[16] Он будет летать на высоте высота и достичь скорости до Мах 20.[17]

Blackswift

Blackswift был предложенным самолетом, способным к гиперзвуковому полету, разработанным Локхид Мартин Скунс Работает, Боинг, и АТК.[18]

ВВС США заявляют, что "демонстрационный летательный аппарат Blackswift будет оснащаться комбинацией газотурбинный двигатель и прямоточный воздушно-реактивный двигатель, универсальная электростанция. Турбинный двигатель разгоняет транспортное средство примерно до 3 Маха, прежде чем ПВРД вступает во владение и разгоняет машину до 6 Маха ".[19] Д-р Стивен Уокер, заместитель директора отдела тактических технологий DARPA (исполняющий обязанности директора с января 2017 года), будет координировать проект. Он сказал сайту USAF,

Я также буду общаться с Lockheed Martin и Pratt & Whitney о том, насколько важно, чтобы мы разработали технический план ... Я пытаюсь построить мост в начале программы - чтобы наладить коммуникационный путь.

Программа Falcon анонсировала гиперзвуковой горизонтальный взлет Blackswift / HTV-3X. Он также запускает HTV-2 с ракетного ускорителя.[20] Похоже, что Falcon сходится с двух сторон, стремясь к конечной цели - создать гиперзвуковой самолет, который сможет взлетать и приземляться с взлетно-посадочной полосы в США и через час или два оказаться в любой точке мира. Сокол методично приближается к Гиперзвуковому Крейсерскому Кораблю. Доктор Уокер заявил:

Нам нужно управлять гиперзвуковыми аппаратами - сначала расходными материалами, затем многоразовыми - чтобы доказать лицам, принимающим решения, что это не просто мечта… Мы не преодолеем скептицизм, пока не увидим летающие 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. Программа Hypersonic Cruise Vehicle будет продолжена при сокращении финансирования.[3][21]

  • Компьютерное моделирование машины Falcon HTV-3X

  • Сокол HTV-3X

  • HTV-3X приводит в действие свои турбореактивные двигатели в трансзвуковом полете ...

  • ... затем воспламеняет его ГПВП для гиперзвуковой фазы

  • HTV-3X на подходе к База ВВС Эдвардс

Летные испытания

Траектории летных испытаний для HTV 2a и 2b

DARPA построило два HTV-2 для двух летных испытаний в 2010 и 2011 годах. Минотавр IV легкая ракета-носитель для ХТВ-2 с База ВВС Ванденберг служащая стартовой площадкой. DARPA планировало полеты, чтобы продемонстрировать системы тепловой защиты и особенности аэродинамического управления.[3][13] Испытательные полеты были поддержаны НАСА, то Центр космических и ракетных систем, Локхид Мартин, Сандийские национальные лаборатории и Исследовательская лаборатория ВВС (AFRL) Управления воздушных и космических аппаратов.

Первый полет HTV-2 был запущен 22 апреля 2010 года.[13] Планер HTV-2 должен был пролететь 4800 миль (7700 км) через Тихий океан к Кваджалейн на 20 Маха.[20] Запуск прошел успешно, но первая миссия не была выполнена, как планировалось. В сообщениях говорилось, что контакт с автомобилем был потерян через девять минут после начала миссии.[22][23] В середине ноября DARPA сообщило, что испытательный полет закончился, когда компьютерный автопилот «отдал команду на прекращение полета». По словам представителя DARPA, «когда бортовая система обнаруживает [нежелательный или небезопасный полет] поведение, она вынуждает себя к управляемому крену и питчоверу, чтобы спуститься прямо в океан». Отзывы показали, что аппарат начал сильно катиться.[24]

Второй полет был запущен 11 августа 2011 года. Беспилотный Falcon HTV-2 успешно отделился от ракеты-носителя и вошел в фазу планирования миссии, но снова потерял связь с управлением примерно через девять минут после запланированных 30-минутных 20 Махов.[нужна цитата ] планирующий полет. В первоначальных сообщениях указывалось, что он намеренно ударил по Тихому океану по запланированной траектории полета в качестве меры предосторожности.[25][26][27] Некоторые аналитики полагали, что второй отказ приведет к капитальному ремонту программы Falcon.[28]

Перефокусировать

В июле 2013 года DARPA решило не проводить третьи летные испытания HTV-2, потому что по первым двум полетам было собрано достаточно данных, и не предполагалось, что еще одно испытание предоставит какие-либо более полезные данные по затратам. В результате испытаний были получены данные об аэродинамике полета и высокотемпературном воздействии на аэрооболочку. Работа над HTV-2 будет продолжена до лета 2014 года, чтобы обеспечить дополнительные исследования гиперзвуковых полетов. HTV-2 был последней активной частью программы Falcon. Теперь DARPA сменило акцент в программе с глобального / стратегического удара на высокоскоростное тактическое развертывание для прорыва ПВО и быстрого поражения целей с безопасного расстояния.[29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «США ищут ответы после крушения гиперзвукового самолета». Space-travel.com. Получено 24 апреля 2018.
  2. ^ а б Приложение FALCON Force и запуск из объявления CONUS Broad Agency (BAA), ФАЗА I Информационный буклет (PIP) для предложения BAA 03-35 В архиве 2008-11-27 на Wayback Machine. DARPA, 2003.
  3. ^ а б c «Демонстрационная программа технологии Falcon HTV-3X, испытательный стенд Blackswift» В архиве 2010-12-20 на Wayback Machine. DARPA, октябрь 2008 г.
  4. ^ Рыбий клей В архиве 2006-06-14 на Wayback Machine. Astronautix.com
  5. ^ Свидетельство Купера В архиве 2007-07-29 на Wayback Machine. tgv-rockets.com
  6. ^ Расходы на космическое оружие в оборонном бюджете на 2008 финансовый год В архиве 2007-03-13 на Wayback Machine. cdi.org
  7. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-03-03. Получено 2016-01-21.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  8. ^ "X-41 CAV". Обозначение-systems.net. Получено 24 апреля 2018.
  9. ^ а б c Программа USAF DARPA FALCON В архиве 2008-08-30 на Wayback Machine. Air-attack.com. Дата обращения: 5 февраля 2012.
  10. ^ ±±±±±±
  11. ^ "Демонстрационная программа Falcon Technology: информационный бюллетень " В архиве 2016-12-21 в Wayback Machine. DARPA, Январь 2006 г.
  12. ^ «Американские проекты гиперзвуковых самолетов претерпевают изменения, поскольку Конгресс призывает объединить технический офис» В архиве 2008-09-06 на Wayback Machine. Международный рейс, 30 мая 2006 г.
  13. ^ а б c "Первый Minotaur IV Lite запускается из Ванденберга" В архиве 26 апреля 2010 г. Wayback Machine. ВВС США, 22 апреля 2010 г.
  14. ^ «Гиперзвуковой планер США провалил первый испытательный полет» В архиве 2012-12-15 в Wayback Machine. Агентство новостей AFP, 27 марта 2010 г.
  15. ^ Грэм Уорвик (24 апреля 2010 г.). "HTV-2 DARPA не позвонил домой". Авиационная неделя. В архиве из оригинала 17 ноября 2011 г.. Получено 2012-02-05.
  16. ^ «Успехи в испытаниях двигателей и материалов положительно сказываются на перспективах Falcon»[постоянная мертвая ссылка ]. Авиационная неделя, 22 июля 2007 г.
  17. ^ Сокол HTV-2 В архиве 4 сентября 2011 г. Wayback Machine. DARPA
  18. ^ Уорик, Грэм (24 июля 2008 г.). "Боинг присоединяется к Lockheed Martin на Blackswift" В архиве 2012-04-18 в Wayback Machine. Авиационная неделя, 24 июля 2008 г. Дата обращения: 28 марта 2010 г.
  19. ^ Лоренц III, Филипп (17 мая 2007 г.). "Официальный представитель DARPA: AEDC критически относится к развитию гиперзвуковых технологий". База ВВС Арнольд. Архивировано из оригинал 15 апреля 2010 г.. Получено 28 марта 2010.
  20. ^ а б Маленький, Джеффри. «20 Махов или перебор, исследование оружия еще может создать настоящий космоплан» В архиве 2013-01-01 в Archive.today. Журнал Air & Space, 1 сентября 2007 г.
  21. ^ Тримбл, Стивен. «DARPA закрывает гиперзвуковой испытательный стенд Blackswift» В архиве 2011-05-20 на Wayback Machine. Flight Global, 13 октября 2008 г. Проверено 28 марта 2010 г.
  22. ^ Кларк, Стивен. «Новая ракета Минотавр отправляется в суборбитальный полет» В архиве 2010-04-25 на Wayback Machine. spaceflightnow.com, 23 апреля 2010 г.
  23. ^ Уотерман, Шон. "Взрыв самолета может положить конец плану космического оружия" В архиве 2012-10-19 в Wayback Machine. Вашингтон Таймс, 22 июля 2010 г.
  24. ^ Уотерман, Шон (25 ноября 2010 г.). «Пентагон испытает второй ударный космический корабль». Вашингтон Таймс. В архиве из оригинала 29 ноября 2010 г.. Получено 30 ноября, 2010.
  25. ^ Розенберг, Зак. «DARPA теряет контакт с HTV-2» В архиве 2011-12-30 на Wayback Machine. Международный рейс, 11 августа 2011 г.
  26. ^ "DARPA HYPERSONIC VEHICLE ОБНОВЛЯЕТ ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ" В архиве 2014-04-06 в Wayback Machine. DARPA, 11 августа 2011 г.
  27. ^ Норрис, Гай. «Наборы контрольных комиссий для проверки потери HTV-2» В архиве 2011-11-21 на Wayback Machine. Авиационная неделя, 12 августа 2011 г.
  28. ^ «Гиперзвуковой испытательный самолет» потерян'". Новости BBC. 12 августа 2011 г. В архиве из оригинала от 12.08.2011. Получено 2011-08-12.. НОВОСТИ BBC, 11 августа 2011 г.
  29. ^ Darpa переориентирует гиперзвуковые исследования на тактические задачи В архиве 2014-01-17 на Wayback Machine - Aviationweek.com, 8 июля 2013 г.

внешняя ссылка