Падыход "прыватных грошай" падраздзялення абаронных інавацый накіраваны на хуткую вытворчасць шматразовых гіпергукавых выпрабавальных самалётаў

Велізарная хуткасць пры высокіх тэмпературах - гэта не адзінае, што ўскладняе гіпергукавыя даследаванні. Занадта мала выпрабавальнай інфраструктуры, ад аэрадынамічных труб да рэальных лётных выпрабаванняў самалётаў, стрымлівае даследаванні. Падраздзяленне абаронных інавацый робіць стаўку на ідэі прыватнага сектара, а капітал прыватнага сектара можа зрабіць усё хутчэй.

,en Падраздзяленне абаронных інавацый (DIU), па сутнасці, унутраны камерцыйны паскаральнік прыняцця тэхналогій Пентагона. Укамплектаваны сумессю актыўных экспертаў ваеннага і тэхналагічнага сектараў, ён імкнецца атрымаць камерцыйныя рашэнні ў дзвярах, маштабаваць і прымяняць да праблем Міністэрства абароны.

Партфель кібернетычных, аўтаномных і касмічных тэхналогій, які DIU здолеў перайсці на ваенныя, сведчыць аб пэўным поспеху. Пабудаваныя на абяцанні будучых прыбыткаў нетрадыцыйнымі прыватнымі фірмамі, гэтыя рашэнні з'яўляюцца і развіваюцца па-за межамі абаронных колаў з альтэрнатыўнымі рашэннямі праблем і тэмпамі, з якімі ўрад не можа параўнацца. Гэта тое, што DIU спадзяецца выкарыстаць, каб прасунуць разгортванне ваеннай гіпергукавай тэхнікі.

«Мы ведаем, што прыватныя грошы выкарыстоўваюцца для стварэння [камерцыйных] гіпергукавых транспартных сродкаў для пасажыраў і грузаў», — кажа Бары Кіркендал, тэхнічны дырэктар DIU па космасе. «Пяць-дзесяць гадоў таму гэтага не было, а цяпер ёсць. Мы хочам выкарыстоўваць гэтыя прыватныя інвестыцыі, гэтыя кампаніі для Міністэрства абароны».

Адпаведна, DIU запусціла ініцыятыву пад назвай HyCAT (Hypersonic and High-Cadence Airborne Testabilities). Ён шукае камерцыйных партнёраў, каб прадэманстраваць прататып выпрабавальнага самалёта, які можа лятаць і манеўраваць з хуткасцю больш за 5 Махаў, несці дзве эксперыментальныя карысныя нагрузкі, здзяйсняць палёты з «доўгай працягласцю» і фіксаваць даныя пра характарыстыкі ў палёце. Патэнцыйным падрадчыкам трэба было б выканаць палёты на працягу 12-24 месяцаў.

Па стандартах гіпергукавых даследаванняў гэта кароткае акно. Але, улічваючы попыт на гіпергукавыя выпрабаванні і адставанне, з якім цяпер сутыкаецца Амерыка, гэта павінна быць.

«Першапачаткова ў даследаваннях гіпергуку выкарыстоўвалася ракетная інфраструктура [ЗША], палігоны, заводы і дызайнеры», — заўважае Кіркендал. «Ракетная праца не змяншалася. Змянілася тое, што тэмпы [даследаванняў] павялічыліся, і ў выніку наша інфраструктура не магла з гэтым справіцца. Такім чынам, мы абапіраемся на аэрадынамічныя трубы і выпрабавальныя палігоны, якія практычна недаступныя. Мы не можам дазволіць сабе будаваць новую інфраструктуру і новыя палігоны, таму шукаем іншае рашэнне».

Нацыянальная тэставая інфраструктура таксама старэе. А паведамляць У мінулым годзе ўрадавая бухгалтарская служба адзначыла, што 14 з 26 аэрадынамічных труб Міністэрства абароны, НАСА і Дэпартамента энергетыкі, здольных падтрымліваць гіпергукавыя даследаванні, былі пабудаваны ў 1970-х гадах. Будуюцца новыя аэрадынамічныя трубы прыватнага сектара Універсітэт Перд'ю і ў іншых месцах, але іх кошт высокі і да завяршэння праз гады.

Больш за тое, наземныя і лабараторныя выпрабавальныя ўстаноўкі не могуць даць такога разумення, як рэальныя лятаючыя гіпергукавыя апараты са спецыяльнай карыснай нагрузкай. Запускі ў гіпергукавай аэрадынамічнай трубе кароткія, самыя доўгія доўжацца некалькі секунд. Колькасць датчыкаў і прыбораў, якія можна размясціць у тунэлях або на выпрабавальных вырабах, абмежаваная, што звычайна дазваляе рабіць «маментальныя здымкі» даных, а не працяглыя патокі інфармацыі.

Тое нязначнае лётнае выпрабаванне, якое было праведзена з ракетамі і некалькімі гіпергукавымі апаратамі, гэтак жа абмежавана праблемамі датчыкаў, тэлеметрыі і далёкасці. Толькі некалькі гіпергукавых лятальных апаратаў можна выкарыстоўваць шматразова з вялікімі інтэрваламі паміж палётамі. Большасць плюхаецца ў акіян, дзе аднавіць цяжка ці немагчыма.

Да прыходу ў DIU Кіркендал кіраваў праграмай па ўздзеянні ядзернай зброі ў Лівермарскай нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса. Ён параўноўвае відавочную немагчымасць выпрабаваць і прыстасаваць ядзерныя выбуховыя прылады з выклікам гіпергуку і нагадвае нам, што эксперыменты ў лабараторыі або мадэляваных умовах палёту не заўсёды «маштабуюцца» дакладна.

«Не хапае прамежкавага этапу. Нам патрэбны аэрадынамічныя трубы, яны вельмі важныя. Нам патрэбна поўная лётная праверка зброі. Але пасярэдзіне ёсць цэлая шчыліна; спецыфічныя для тэставання тэхналогіі, якія не цалкам інтэграваныя, што можа знізіць рызыку. Вось што мы спрабуем вырашыць».

Запыт HyCAT на інфармацыю (RFI) DIU, у якім запытваюцца «магчымасці, якія ўяўляюць цікавасць», у тым ліку:

• Мінімальны троххвілінны палёт у адпаведнай гіпергукавай выпрабавальнай асяроддзі з амаль пастаяннымі ўмовамі палёту, прынамсі 1,000 фунтаў на квадратны фут дынамічнага ціску.
• Здольнасць атрымаць сертыфікацыю для працы ў палігонах лётных выпрабаванняў ЗША або саюзнікаў у адпаведнасці з існуючымі правіламі бяспекі лётных выпрабаванняў.
• Агульная эксперыментальная грузападымальнасць не менш за 20 фунтаў з размяшчэннем для электраэнергіі карыснай нагрузкі.

Ёсць шэраг кампаній прыватнага сектара, мэтай якіх з'яўляецца распрацоўка гіпергукавых камерцыйных пасажырскіх і грузавых самалётаў да нейкай туманнай даты ў будучыні. Мабыць, найбольш вядомай з'яўляецца Hermeus, фірма з Атланты, пра якую я распавядаў папярэдне якая ўжо выкарыстала фінансаванне AFWERX ВПС ЗША для распрацоўкі гіпергукавай лётна-выпрабавальнай машыны, якая нясе карысную нагрузку, пад назвай «Кватэрхорс»на шляху да стварэння гіпергукавога авіялайнера, меркавана для прэзідэнцкага выкарыстання.

«Гэтыя тэставыя артыкулы на чвэрць і палову маштабу - гэта тое, што можа дапамагчы міністэрству абароны», - сцвярджае Кіркендал. «Нам не патрэбны цалкам развіты гіпергукавы пасажырскі самалёт, каб выпрабаваць гіпергукавы апарат».

Quarterhorse мае перавагу ў тым, што знаходзіцца на парозе фактычнага палёту і можа быць шматразовым. Апошні элемент мае вырашальнае значэнне, кажа Кіркендал, не толькі з меркаванняў кошту. «Паўторнае выкарыстанне з'яўляецца ключом да павелічэння кадэнцыі тэсту і разумення таго, што толькі што адбылося ў тэсце».

Разумеючы, «што толькі што адбылося» ў тэсце, Кіркендал намякае на своеасаблівы крыміналістычны падыход да гіпергукавых даследаванняў. Даследаванне лётна-выпрабавальнага аўтамабіля і яго карыснай нагрузкі пасля палёту можа абыйсці некаторыя абмежаванні па зборы даных і тэлеметрыі, звязаныя з гіпергукавымі выпрабаваннямі.

Варта адзначыць, што DIU не проста просіць прататып гіпергукавога выпрабавальнага самалёта. Ён таксама шукае лепшыя сістэмы запісу і вымярэння палётаў, уключаючы тэхналогіі верхняй атмасферы і касмічнай метралогіі. DIU ужо ўнёс некаторыя магчымасці ў склад, узнагароджанне Стратасферныя паветраныя шары Raven Aerostar ад Aerostar Technical Solutions заключылі кантракт на камунікацыю і інтэграцыю карыснай нагрузкі датчыкаў у мінулым годзе. Кіркендал і іншыя супрацоўнікі DIU таксама падкрэсліваюць працу з існуючымі актывамі Міністэрства абароны, такімі як Global Hawk беспілотнікі, якія ваенна-паветраныя сілы перапрафілююць для збору дадзеных аб гіпергукавым дыяпазоне.

«Мы думаем, што мы ўбачым шмат інавацыйных падыходаў да атрымання даных з гіпергукавай выпрабавальнай машыны, пра якую мы не думалі, ці будзе яна касмічнай, балоннай або іншай», — кажа маёр Раян Уід (USAF), дырэктар Касмічнае партфоліо DIU. Мяркуецца, што гэтыя наватарскія ідэі прыйдуць і ад міжнародных кампаній.

DIU наўмысна адкрыў HyCAT для замежных кампаній, каб паскорыць даследаванні. "Мы хочам, каб гэтыя людзі падалі заяўкі", - пацвярджае Кіркендал. Ён прадугледжвае ўдзел кампаній з альянсу «Five Eyes» (Аўстралія, Канада, Новая Зеландыя, Вялікабрытанія і ЗША), а таксама Германіі, Францыі і Японіі.

Адкуль бы ні паступалі адказы, ім спатрэбіцца дбайная праверка. DIU звычайна праводзіць належную абачлівасць, але невыразная прырода індустрыі гіпергукавых самалётаў неабароннага прызначэння, якая, як і сектар UAM і звышгукавога паветранага транспарту, яшчэ не вырабляла таварнай прадукцыі, можа запатрабаваць дадатковых намаганняў.

Кіркендал і маёр Рыд (лётчык-выпрабавальнік ВПС ЗША) з'яўляюцца экспертамі ў сваіх галінах і падкрэсліваюць, што DIU падтрымлівае высокія патрабаванні да ацэнкі тэхнічнай магчымасці. "У DIU справа не толькі ў тэхнічнай магчымасці", - дадае Рыд. «Гэта таксама здароўе кампаніі [партнёра]. Ці можа гэтая кампанія паставіць тыя тэхналогіі, якія ў іх ёсць?»

Улічваючы празмерны паток прыватных грошай у падобныя кампаніі ў прасторы UAM, патэнцыйныя распрацоўшчыкі гіпергукавых лятальных апаратаў сапраўды могуць мець больш здаровы баланс, чым патэнцыял распрацоўкі прадуктаў. Але шматгранны падыход DIU да ацэнкі кандыдатаў у HyCAT павінен аддзяляць пустазелле ад мякіны, кажуць яго дырэктары.

Маёр Рыд адзначае, што яны робяць гэта наўмысна, каб не «перашкаджаць прагрэсу кампаніі ў напрамку іх уласных прадуктаў». Ён лічыць, што адзіны спосаб для HyCAT дасягнуць поспеху - засяродзіцца на рашэннях, для якіх абарона не з'яўляецца асноўным прымяненнем.

Калі казаць пра заяўкі, зацікаўленыя падрадчыкі павінны зрабіць свае прапановы для HyCAT да гэтай пятніцы. Калі я размаўляў з Кіркендалам і Рыдам на мінулым тыдні, яны атрымалі толькі некалькі прапаноў. «Вы ніколі не бачыце, каб што-небудзь здавалі да горкай апошняй хвіліны», — запэўнівае Кіркендал. ДІУ чакае «некалькі дзясяткаў» адказаў.

Калі іх сапраўды будзе шмат, прыватныя грошы, якія стаяць за імі, могуць акупіцца старым жартам пра тое, што гіпергукавая тэхніка з'яўляецца «зброяй будучыні» за апошнія 60 гадоў.