재사용 가능한 극초음속 시험 항공기를 빠르게 생산하는 것을 목표로 하는 국방 혁신 부서의 '사모 자금' 접근 방식

타오르는 온도에서 타오르는 속도만이 극초음속 연구를 어렵게 만드는 것은 아닙니다. 풍동에서 실제 비행 테스트 항공기에 이르기까지 테스트 인프라가 너무 부족하여 연구를 제한하고 있습니다. 국방 혁신 부서는 민간 부문 아이디어에 베팅하고 있으며 민간 부문 자본이 일을 더 빠르게 만들 수 있습니다.

XNUMXD덴탈의 국방혁신과 (DIU)는 본질적으로 펜타곤의 사내 상용 기술 채택 가속기입니다. 활동적인 군사 및 기술 분야 전문가들로 구성된 이 조직은 DoD 문제에 적용되고 확장되고 적용되는 상용 솔루션을 입수하려고 합니다.

DIU가 성공적으로 군대로 전환한 사이버, 자율성 및 우주 기술 포트폴리오는 일부 성공의 증거입니다. 비전통적인 민간 기업의 미래 수익 약속을 기반으로 하는 이러한 솔루션은 정부가 따라올 수 없는 대안적 문제 해결 및 속도를 통해 외부 방어계에서 등장하고 발전합니다. 이것이 DIU가 군사용 극초음속 배치를 추진하기 위해 활용하고자 하는 것입니다.

DIU의 우주 기술 이사인 Barry Kirkendall은 “민간 자금이 승객과 화물을 위한 [상업적인] 극초음속 운송 수단을 만드는 데 사용되고 있다는 것을 알고 있습니다. “XNUMX, XNUMX년 전에는 그렇지 않았지만 지금은 그렇습니다. 우리는 그 민간 투자, 국방부를 위한 회사를 활용하고 싶습니다.”

이에 따라 DIU는 HyCAT(극초음속 및 높은 케이던스 공수 시험 기능)이라는 이니셔티브를 시작했습니다. 마하 5 이상의 속도로 비행 및 기동하고 12개의 실험 탑재체를 탑재하고 "장시간" 비행을 수행하고 비행 중 성능 데이터를 캡처할 수 있는 프로토타입 테스트 항공기를 시연할 상업적 파트너를 찾고 있습니다. 잠재적 계약자는 24개월에서 XNUMX개월 이내에 비행해야 합니다.

극초음속 연구 표준에 따르면 짧은 창입니다. 그러나 극초음속 테스트에 대한 수요와 미국이 현재 직면하고 있는 백로그를 감안할 때 그렇게 해야 합니다.

Kirkendall은 "극초음속 연구는 처음에 [미국] 미사일 인프라, 테스트 범위, 공장 및 설계 인력을 활용했습니다. “미사일 작업은 결코 느려지지 않았습니다. 변경된 것은 [연구] 템포가 증가했고 결과적으로 우리의 인프라가 이를 처리할 수 없었습니다. 그래서 우리는 거의 가용성이 없는 풍동과 테스트 범위에 기대고 있습니다. 우리는 새로운 인프라와 새로운 범위를 구축할 여력이 없기 때문에 다른 솔루션을 찾고 있습니다.”

국가 시험 인프라도 노후화되고 있다. ㅏ 신고 정부 회계청이 작년에 발행한 보고서에 따르면 극초음속 연구를 지원할 수 있는 14개의 DoD, NASA 및 Energy Department 풍동 중 26개가 1970년대에 건설되었습니다. 새로운 민간 부문 풍동 시설이 건설 중입니다. 퍼듀 대학 (Purdue University) 다른 곳에서는 비용이 많이 들고 완공까지 몇 년이 걸립니다.

게다가 지상 및 실험실 테스트 시설은 특수 제작된 페이로드가 있는 실제 비행 극초음속 차량이 할 수 있는 통찰력을 얻을 수 없습니다. 극초음속 풍동 주행은 짧고 가장 긴 것은 몇 초 동안 지속됩니다. 터널이나 테스트 항목에 배치할 수 있는 센서와 기기는 제한적이며 일반적으로 더 긴 정보 흐름보다는 데이터 "스냅샷"을 허용합니다.

미사일과 소수의 극초음속 차량에 대한 비행 테스트가 거의 이루어지지 않은 것은 센서, 원격 측정 및 범위 문제로 인해 유사하게 제한됩니다. 긴 비행 간격으로 재사용할 수 있는 극초음속 비행체는 극소수에 불과합니다. 대부분은 복구가 어렵거나 불가능한 바다에 튀기고 있습니다.

DIU에 합류하기 전에 Kirkendall은 Lawrence Livermore National Laboratory에서 핵무기 영향 프로그램을 운영했습니다. 그는 핵 폭발 장치를 테스트하고 계측할 수 없다는 명백한 무능력을 극초음속의 도전과 비교하고 실험실 또는 시뮬레이션된 비행 설정에서의 실험이 항상 정확하게 "확장"되지는 않는다는 점을 상기시킵니다.

“중간 단계가 누락되었습니다. 풍동이 필요합니다. 중요합니다. 우리는 무기의 완전한 충실도 비행 테스트가 필요합니다. 그러나 중간에 전체 간격이 있습니다. 위험을 줄일 수 있는 완전히 통합되지 않은 테스트 관련 기술. 그것이 우리가 해결하려고 하는 것입니다.”

DIU의 HyCAT 정보 요청(RFI)은 다음을 포함하여 "관심 있는 기능"을 요구합니다.

• 제곱피트당 1,000파운드 이상의 동적 압력이 거의 일정한 비행 조건에서 관련 극초음속 테스트 환경에서 최소 XNUMX분 비행.
• 기존 비행 테스트 안전 규정에 따라 미국 또는 동맹 비행 테스트 범위에서 작동하도록 인증을 받을 수 있습니다.
• 페이로드 전력을 수용할 수 있는 최소 20파운드의 총 실험 페이로드 용량.

불확실한 미래 날짜까지 극초음속 상업용 여객기 및 화물 항공기를 개발하는 것을 목표로 하는 민간 부문 회사가 많이 있습니다. 아마도 가장 잘 알려진 곳은 내가 다룬 애틀랜타 기반 회사인 Hermeus일 것입니다. 이전에 이미 미 공군 AFWERX 자금을 활용하여 "라고 불리는 XNUMX분의 XNUMX 규모의 탑재량 탑재 극초음속 비행 시험 차량을 개발하고 있습니다.쿼터호스" 대통령용으로 추정되는 극초음속 여객기를 만드는 과정에 있습니다.

Kirkendall은 "이 분기 및 절반 규모의 테스트 기사는 DoD를 도울 수 있는 것입니다."라고 확언합니다. "극초음속을 테스트하기 위해 완전히 성숙한 극초음속 여객기는 필요하지 않습니다."

Quarterhorse는 실제 비행의 정점에 있고 재사용이 가능하다는 점에서 장점이 있습니다. Kirkendall은 후자의 요소가 비용 측면에서 뿐만 아니라 매우 중요하다고 말합니다. "재사용성은 테스트 케이던스를 늘리고 테스트에서 방금 발생한 상황을 이해하는 데 중요합니다."

테스트에서 "방금 일어난 일"을 이해함으로써 Kirkendall은 극초음속 연구에 대한 일종의 법의학 접근 방식을 암시합니다. 비행 테스트 차량과 비행 후 탑재체를 검사하면 극초음속 테스트와 관련된 일부 데이터 수집 및 원격 측정 제한을 우회할 수 있습니다.

DIU가 프로토타입 극초음속 테스트 항공기를 요구하는 것이 아니라는 점을 지적할 가치가 있습니다. 또한 상층 대기 및 우주 기반 계측 기술을 포함한 더 나은 비행 기록 및 측정 시스템을 찾고 있습니다. DIU는 이미 몇 가지 기능을 도입했습니다. 시상 Aerostar Technical Solutions의 Raven Aerostar 성층권 풍선은 작년에 통신 및 센서 탑재량 통합 계약을 체결했습니다. Kirkendall과 DIU의 다른 사람들도 다음과 같은 기존 DoD 자산으로 작업하는 것을 강조합니다. 글로벌 호크 공군이 극초음속 범위 데이터 수집을 위해 용도를 변경한 드론.

“우주 기반이든, 풍선 기반이든, 아니면 다른 무엇이든 생각하지 못한 극초음속 테스트 차량에서 데이터를 얻는 많은 혁신적인 접근 방식을 보게 될 것입니다.”라고 USAF의 소장 Ryan Weed가 말했습니다. DIU의 우주 포트폴리오. 이러한 혁신적인 아이디어는 국제 기업에서도 나오기를 바랍니다.

DIU는 연구 속도를 높이기 위해 의도적으로 HyCAT을 외국 기업에 개방했습니다. Kirkendall은 "우리는 그 사람들이 지원하기를 바랍니다. 그는 "Five Eyes" 동맹(호주, 캐나다, 뉴질랜드, 영국 및 미국)과 독일, 프랑스 및 일본 회사의 프레젠테이션을 예상합니다.

응답이 어디에서 오든 철저한 조사가 필요합니다. DIU는 일상적으로 실사를 수행하지만 UAM 및 초음속 항공 운송 부문과 같이 아직 시장성이 있는 제품을 생산하지 못한 비방위 극초음속 항공기 산업의 모호한 특성은 추가 노력이 필요할 수 있습니다.

Kirkendall과 Major Reed(USAF 테스트 파일럿)는 모두 각자의 분야에서 전문가이며 DIU가 기술적 타당성 평가에 대한 높은 요구 사항을 유지한다고 강조합니다. “DIU에서 그것은 단지 기술적 타당성만이 아닙니다.”라고 Reed는 덧붙입니다. “[파트너] 회사의 건강이기도 합니다. 그 회사가 가지고 있는 기술을 제공할 수 있습니까?”

UAM 공간의 유사 회사에 대한 개인 자금의 과도한 흐름을 감안할 때 잠재적인 극초음속 항공기 개발자는 실제로 제품 개발 잠재력보다 더 건강한 대차 대조표를 가질 수 있습니다. 그러나 HyCAT 후보를 평가하는 DIU의 다면적 접근 방식은 잡초와 겨를 분리해야 한다고 그 이사들은 말합니다.

Major Reed는 그들이 "자신의 제품을 향한 회사의 발전을 방해"하지 않기 위해 의도적으로 그렇게 한다고 지적합니다. 그는 HyCAT이 성공할 수 있는 유일한 방법은 방어가 주요 애플리케이션이 아닌 솔루션에 집중하는 것이라고 생각합니다.

응용 프로그램에 대해 말하자면 관심 있는 계약자는 이번 주 금요일까지 HyCAT에 대한 프레젠테이션을 해야 합니다. 지난 주에 내가 Kirkendall 및 Reed와 이야기했을 때 그들은 소수의 제안만을 받았습니다. Kirkendall은 다음과 같이 확신합니다. DIU는 "몇십"의 답변을 기대하고 있습니다.

그들이 숫자로 나온다면, 그들 뒤에 있는 개인 자금은 지난 60년 동안 극초음속이 "미래의 무기"라는 오래된 농담에 지불될 수 있습니다.