Qasja 'Para Private' e Njësisë së Inovacionit të Mbrojtjes synon të prodhojë shpejt aeroplanë testues hipersonikë të ripërdorshëm

Shpejtësia e ndezur në temperatura flakëruese nuk është e vetmja gjë që e bën të vështirë kërkimin e hipersonikës. Infrastruktura shumë e vogël e testimit, nga tunelet e erës deri te avionët aktualë të testimit të fluturimit, po e kufizojnë kërkimin. Njësia e Inovacionit të Mbrojtjes është duke vënë bast se idetë e sektorit privat dhe kapitali i sektorit privat mund t'i bëjë gjërat të ndodhin më shpejt.

La Njësia e Inovacionit të Mbrojtjes (DIU) është në thelb përshpejtuesi i brendshëm komercial i adoptimit të teknologjisë së Pentagonit. I stafuar nga një përzierje ekspertësh aktivë të sektorit ushtarak dhe teknologjik, ai kërkon të marrë zgjidhje komerciale në derë, të shkallëzuara dhe të aplikuara për problemet e DoD.

Portofoli i teknologjive kibernetike, autonomisë dhe hapësirës DIU ka arritur të kalojë në ushtri është dëshmi e njëfarë suksesi. Të ndërtuara mbi premtimin e fitimeve që do të vijnë nga firmat private jo-tradicionale, këto zgjidhje shfaqen dhe zhvillohen jashtë qarqeve të mbrojtjes me zgjidhje alternative të problemeve dhe ritëm që qeveria nuk mund të përputhet. Kjo është ajo që DIU shpreson të arrijë për të çuar përpara vendosjen e hipersonikëve ushtarakë.

“Ne e dimë se paratë private po përdoren për të ndërtuar transporte hipersonike [komerciale] për pasagjerë dhe mallra,” thotë Barry Kirkendall, drejtor teknik i DIU-së për hapësirën. “Pesë apo dhjetë vjet më parë, nuk ishte kështu, por tani është. Ne duam të shfrytëzojmë investimet private, ato kompani për Departamentin e Mbrojtjes.”

Prandaj, DIU ka nisur një iniciativë të quajtur HyCAT (Hypersonic and High-Cadence Airborne Testing Capabilities). Ajo kërkon partnerë tregtarë për të demonstruar një prototip avioni testues që mund të fluturojë dhe manovrojë me shpejtësi më të madhe se 5 Mach, të mbajë dy ngarkesa eksperimentale, të ndërmarrë fluturime "qëndrueshmëri të gjatë" dhe të kapë të dhëna të performancës gjatë fluturimit. Kontraktorët e mundshëm do të duhet të fluturojnë brenda 12 deri në 24 muaj.

Sipas standardeve të kërkimit hipersonik është një dritare e shkurtër. Por duke pasur parasysh kërkesën për testime hipersonike dhe ngarkesën me të cilën përballet Amerika tani, duhet të jetë.

"Kërkimet mbi hipersonikën fillimisht përdorën infrastrukturën e raketave [SHBA), poligonet e testimit, fabrikat dhe njerëzit e dizajnit," vëren Kirkendall. “Puna e raketave nuk u ngadalësua kurrë. Ajo që ndryshoi ishte rritja e ritmit të [kërkimit] dhe si rezultat infrastruktura jonë nuk mund ta përballonte atë. Pra, ne e gjejmë veten duke u mbështetur në tunele me erë dhe varg provash që nuk kanë pothuajse asnjë disponueshmëri. Ne nuk mund të përballojmë të ndërtojmë infrastrukturë të re dhe vargje të reja, kështu që po kërkojmë një zgjidhje tjetër.”

Infrastruktura kombëtare e testimit po plaket gjithashtu. A raportojnë i lëshuar vitin e kaluar nga Zyra Qeveritare e Kontabilitetit, theksoi se 14 nga 26 tunelet e erës të DoD, NASA dhe Departamentit të Energjisë, të aftë për të mbështetur kërkimin hipersonik, u ndërtuan në vitet 1970. Objektet e reja të tunelit të erës të sektorit privat janë në ndërtim e sipër në Universiteti Purdue dhe gjetkë, por kostoja e tyre është e lartë dhe vite larg përfundimit.

Për më tepër, objektet e provës tokësore dhe laboratorike nuk mund të japin njohuritë që mund të bëjnë automjetet aktuale fluturuese hipersonike me ngarkesa të ndërtuara për qëllime. Rrugët e tunelit të erës hipersonike janë të shkurtra, më të gjatat zgjasin disa sekonda. Sensorët dhe instrumentet që mund të vendosen në tunele ose në artikujt e provës janë të kufizuara, duke lejuar përgjithësisht "fotografi" të të dhënave dhe jo flukse më të gjata informacioni.

Ajo pak testime fluturimi që është bërë me raketa dhe një pjesë të vogël të automjeteve hipersonike është e kufizuar në mënyrë të ngjashme nga sfidat e sensorëve, telemetrisë dhe rrezes. Vetëm disa automjete fluturimi hipersonike janë të ripërdorshme me intervale të gjata ndërmjet fluturimeve. Shumica spërkatet në oqean ku rikuperimi është i vështirë deri në i pamundur.

Përpara se t'i bashkohej DIU-së, Kirkendall drejtoi programin e efekteve të armëve bërthamore në Laboratorin Kombëtar Lawrence Livermore. Ai e krahason paaftësinë e dukshme për të testuar dhe instrumentuar pajisjet shpërthyese bërthamore me sfidën e hipersonikëve dhe na kujton se eksperimentet në laboratorë ose parametrat e simuluar të fluturimit nuk "shkallëzohen" gjithmonë me saktësi.

“Ka një hap të ndërmjetëm që mungon. Ne kemi nevojë për tunelet e erës, ato janë kritike. Ne kemi nevojë për testin e plotë të besnikërisë së fluturimit të armëve. Por ka një boshllëk të tërë në mes; teknologjitë specifike të testit që nuk janë plotësisht të integruara që mund të zvogëlojnë rrezikun. Kjo është ajo që ne po përpiqemi të adresojmë.”

Kërkesa HyCAT e DIU-së për informacion (RFI), bëri thirrje për "aftësi me interes" duke përfshirë:

• Fluturim minimal tre-minutësh në një mjedis provë hipersonik përkatës me kushte fluturimi pothuajse konstante, me presion dinamik të paktën 1,000 paund për këmbë katrore.
• Të aftë për t'u çertifikuar për të operuar në sferat e testimit të fluturimit në SHBA ose aleate sipas rregulloreve ekzistuese të sigurisë së testeve të fluturimit.
• Kapaciteti total i ngarkesës eksperimentale prej të paktën 20 paund me akomodim për energji elektrike të ngarkesës.

Ka një sërë kompanish të sektorit privat, qëllimi i të cilave është zhvillimi i avionëve komercialë hipersonikë të pasagjerëve dhe mallrave deri në një datë të mjegullt të së ardhmes. Ndoshta më i njohur është Hermeus, një firmë me bazë në Atlanta që kam mbuluar më parë e cila tashmë ka shfrytëzuar financimin e Forcave Ajrore të SHBA-së AFWERX për të zhvilluar një mjet testimi fluturimi hipersonik në shkallë të katërt, me ngarkesë ngarkese të quajtur "Kali i katërt” në rrugën e saj për të bërë një aeroplan hipersonik, me sa duket për përdorim presidencial.

"Këta artikuj testimi në tremujorë dhe gjysmë shkallë janë diçka që mund të ndihmojë DoD," pohon Kirkendall. "Ne nuk kemi nevojë për një aeroplan pasagjerësh hipersonik plotësisht të pjekur për të testuar hipersonikë."

Quarterhorse ka një avantazh në të qenit në prag të fluturimit aktual dhe të ripërdorshëm. Elementi i fundit është thelbësor, thotë Kirkendall, jo vetëm për konsideratat e kostos. "Ripërdorshmëria është çelësi për të rritur kadencën e testit dhe për të kuptuar atë që sapo ndodhi në një provë."

Duke kuptuar "çfarë ndodhi" në një test, Kirkendall aludon në një lloj qasjeje mjekoligjore ndaj kërkimit hipersonik. Ekzaminimi i mjetit të testimit të fluturimit dhe ngarkesës së tij pas fluturimit mund të anashkalojë disa nga kufijtë e mbledhjes së të dhënave dhe telemetrisë që lidhen me testimin hipersonik.

Vlen të theksohet se DIU nuk po kërkon vetëm prototipin e avionit testues hipersonik. Ai po kërkon gjithashtu sisteme më të mira të regjistrimit dhe matjes së fluturimeve, duke përfshirë teknologjitë e metrologjisë së sipërme të atmosferës dhe hapësirës. DIU ka sjellë tashmë disa aftësi në fole, dhënien Balonat stratosferike Raven Aerostar të Aerostar Technical Solutions një kontratë për komunikimin dhe integrimin e ngarkesës me sensorë vitin e kaluar. Kirkendall dhe të tjerët në DIU gjithashtu theksojnë punën me asetet ekzistuese të DoD si Global Hawk dronët të cilët Forcat Ajrore po i ripërdorin për mbledhjen e të dhënave të rrezes hipersonike.

“Ne mendojmë se do të shohim shumë qasje novatore për marrjen e të dhënave nga një mjet testues hipersonik, të cilin nuk e kemi menduar nëse është i bazuar në hapësirë, me bazë tullumbace apo diçka tjetër”, thotë majori Ryan Weed (USAF), drejtor i Portofoli hapësinor i DIU-së. Këto ide novatore, shpresohet se do të vijnë edhe nga kompani ndërkombëtare.

DIU ka hapur qëllimisht HyCAT për firmat e huaja për të shpejtuar më tej kërkimin. "Ne duam që ata njerëz të aplikojnë," konfirmon Kirkendall. Ai parashikon paraqitje nga kompani nga aleanca "Five Eyes" (Australi, Kanada, Zelanda e Re, Mbretëria e Bashkuar dhe SHBA) plus Gjermaninë, Francën dhe Japoninë.

Kudo që të vijnë përgjigjet, ato do të kenë nevojë për verifikim të plotë. DIU bën kujdesin e duhur si një çështje rutinë, por natyra e paqartë e industrisë së avionëve hipersonikë jo-mbrojtëse – e cila si UAM dhe sektorët e transportit ajror supersonik nuk ka prodhuar ende produkte të tregtueshme – mund të kërkojë përpjekje shtesë.

Kirkendall dhe Major Reed (një pilot testues i USAF) janë të dy ekspertë në fushat e tyre përkatëse dhe theksojnë se DIU mban një kërkesë të lartë për vlerësimet teknike të fizibilitetit. "Në DIU nuk është vetëm fizibiliteti teknik," shton Reed. “Është gjithashtu shëndeti i kompanisë [partnere]. A mundet ajo kompani të ofrojë teknologjinë që ka?”

Duke pasur parasysh fluksin tepër të bollshëm të parave private për kompani të ngjashme në hapësirën UAM, zhvilluesit e mundshëm të avionëve hipersonikë mund të kenë vërtet një bilanc më të shëndetshëm sesa potenciali i zhvillimit të produktit. Por qasja shumëplanëshe e DIU-së për vlerësimin e kandidatëve të HyCAT duhet të ndajë barërat e këqija nga byku, thonë drejtorët e saj.

Majori Reed thekson se ata e bëjnë këtë në mënyrë të qëllimshme për të mos "të penguar përparimin e një kompanie drejt produkteve të tyre" Ai mendon se e vetmja mënyrë që HyCAT të jetë i suksesshëm është fokusimi në zgjidhjet për të cilat mbrojtja nuk është aplikimi kryesor.

Duke folur për aplikimet, kontraktorët e interesuar kanë afat deri këtë të premte për të bërë fushatat e tyre për HyCAT. Kur fola me Kirkendall dhe Reed javën e kaluar, ata kishin marrë vetëm një pjesë të vogël të propozimeve. "Asnjëherë nuk shihni asgjë të kthyer deri në minutën e fundit të hidhur," siguron Kirkendall. DIU pret "disa dhjetëra" përgjigje.

Nëse ato vijnë në numër, paratë private pas tyre mund t'i paguajnë shakasë së vjetër se hipersonikët janë "arma e së ardhmes" për 60 vitet e fundit.