Гиперзвуковая Технологическая Машина 2 - Hypersonic Technology Vehicle 2

Вход в атмосферу гиперзвуковой техники HTV-2 (по впечатлениям художника)
Вход в атмосферу гиперзвуковой техники HTV-2 (по впечатлениям художника)

Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2) - экспериментальный гиперзвуковой планирующий аппарат, разработанный в рамках проекта DARPA Falcon Project и предназначенный для полетов в диапазоне 20 Махов . Это испытательный полигон для технологий, позволяющих Соединенным Штатам достичь любой цели в мире в течение одного часа ( быстрый глобальный удар ) с использованием беспилотного гиперзвукового бомбардировщика.

Разработка

Программа Falcon HTV-1, предшествовавшая программе Falcon HTV-2, была проведена в апреле 2010 года. Миссия завершилась в течение девяти минут после запуска. Обе эти миссии финансируются Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США ( DARPA ), чтобы помочь в разработке гиперзвуковых технологий и продемонстрировать их эффективность. Согласно первоначальному плану, HTV-1 должен был иметь гиперзвуковое сопротивление подъемной силы 2,5, увеличивающееся до 3,5-4 для HTV-2 и 4-5 для HTV-3. Фактическая грузоподъемность HTV-2 оценивается в 2,6.

HTV-2 должен был привести к разработке транспортного средства HTV-3X, известного как Blackswift , которое послужило бы основой для развертывания около 2025 года многоразового гиперзвукового крылатого корабля, беспилотного летательного аппарата, способного взлетать с обычной взлетно-посадочной полосы с помощью Полезная нагрузка 5400 кг (12000 фунтов) для поражения целей на расстоянии 16 650 км менее чем за 2 часа. Для HCV потребовалось бы отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению 6-7 на скорости 10 Маха и 130 000 футов (40 000 м).

Дизайн

Гиперзвуковая машина-2 DARPA Falcon
Автомобиль-2 Falcon Hypersonic Technology от DARPA имеет форму наконечника стрелы.

Разработка прочных и легких защитных конструкций, разработка аэродинамической формы с высоким коэффициентом подъемной силы и сопротивления, разработка систем автоматического управления навигацией и т. Д. - вот некоторые из начальных технических проблем, которые удалось преодолеть в окончательном проекте. Различные отделы , участвующие в проектировании транспортных средств , включенная аэротермодинамики, материаловедение, гиперзвуковая навигация, наведение и управление, эндо- и экз динамики -atmospheric полета, телеметрическая и анализ безопасности диапазона. Корабль мог преодолеть 17000 километров (11000 миль), расстояние между Лондоном и Сиднеем, за 49 минут.

HTV-2, построенный компанией Lockheed Martin , сделан из углеродного композитного материала; Прочность такого материала была необходима для предотвращения разрушения важных внутренних компонентов, поскольку они находятся в нескольких дюймах от его поверхности. Предполагалось, что температура поверхности HTV-2 в полете достигнет 1930 ° C (3500 ° F) или больше; сталь плавится при температуре 1370 ° C (2500 ° F).

Летные испытания

Запуск HTV-2a на ракете Minotaur IV Lite
Базовые траектории летных испытаний Falcon HTV-2
Базовые траектории летных испытаний Falcon HTV-2

Оба полета достигли 20 Маха ( высокая гиперзвуковая скорость ) и потеряли данные телеметрии через 9 минут запланированного 30-минутного полета.

Первый полет HTV-2 был запущен 22 апреля 2010 года. Планер HTV-2 должен был пролететь 4800 миль (7700 км) через Тихий океан до Кваджалейна со скоростью 20 Маха. HTV-2 был усилен ракетой Minotaur IV Lite, запущенной с База ВВС Ванденберг , Калифорния; Планер был доставлен в носовой части ракеты Minotaur IV Lite в открытый космос с высотой запуска 100 миль (160 км). План полета требовал, чтобы корабль отделился от ракеты-носителя, выровнялся и скользил над Тихим океаном со скоростью 20 Маха. Контакт с аппаратом был потерян на 9 минуте 30-минутной миссии, и обшивка планера рассыпалась. В середине ноября DARPA заявило, что первый испытательный полет закончился, когда компьютерный автопилот «дал команду на прекращение полета» после того, как транспортное средство начало резко катиться.

Второй рейс изначально планировалось запустить 10 августа 2011 года, но из-за плохой погоды пришлось отложить рейс. Полет был начат на следующий день, 11 августа 2011 года. Беспилотный Falcon HTV-2 успешно отделился от ракеты-носителя и перешел в фазу планирования миссии, но снова потерял связь с управлением примерно через девять минут после запланированного 30-минутного планирующего полета со скоростью 20 Махов. . В первоначальных сообщениях указывалось, что он намеренно ударил по Тихому океану по запланированной траектории полета в качестве меры предосторожности. Поверхность планера достигла 1930 ° C (3500 ° F) (скорость и высокая температура вызвали отслаивание части обшивки от аэроструктуры) и контролировали себя в течение 3 минут, прежде чем разбиться.

Дальнейшее развитие

Запуск на Гавайях в 2020 году

DARPA не планирует проводить третьи летные испытания HTV-2. Решение было принято, потому что по первым двум полетам были собраны существенные данные, а третий вряд ли предоставит какие-либо дополнительные ценные данные о стоимости. Первый полет предоставил данные по аэродинамике и летным характеристикам, а второй предоставил информацию о конструкциях и высоких температурах. Опыт, полученный на HTV-2, будет использован для улучшения гиперзвукового полета.

Работа над HTV-2 будет продолжена до лета 2014 года, чтобы извлечь уроки из технологий и улучшить инструменты и методы проектирования высокотемпературных композитных аэрооболочек.

Смотрите также

  • Tactical Boost Glide - продолжение проекта
  • HGV-202F - аналогичная индийская система
  • DF-ZF - аналогичная китайская система
  • Авангард - подобная российская система
  • Boeing X-51 - ГПВРД демонстратор гиперзвуковой крылатой ракеты
  • Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle - ГПВРД демонстратор гиперзвуковых крылатых ракет

использованная литература

внешние ссылки