هدف رویکرد "پول خصوصی" واحد نوآوری دفاعی، تولید هواپیمای آزمایشی مافوق صوت قابل استفاده مجدد است.

سرعت شعله ور در دماهای سرسام آور تنها چیزی نیست که تحقیقات فراصوت را سخت می کند. زیرساخت های آزمایشی بسیار کم، از تونل های باد گرفته تا هواپیماهای آزمایشی پرواز واقعی، تحقیقات را محدود می کند. واحد نوآوری دفاعی شرط بندی می کند که ایده های بخش خصوصی و سرمایه بخش خصوصی می توانند کارها را سریعتر انجام دهند.

La واحد نوآوری دفاعی (DIU) اساساً شتاب‌دهنده پذیرش فناوری تجاری داخلی پنتاگون است. این سازمان با ترکیبی از کارشناسان فعال بخش نظامی و فناوری، به دنبال یافتن راه‌حل‌های تجاری در درب، مقیاس‌بندی و اعمال شده برای مشکلات وزارت دفاع است.

مجموعه فناوری‌های سایبری، خودمختاری و فضایی DIU موفق به انتقال به ارتش شده است، گواه موفقیت است. این راه‌حل‌ها که بر اساس وعده کسب سود توسط شرکت‌های خصوصی غیرسنتی ساخته شده‌اند، پدیدار می‌شوند و حلقه‌های دفاعی بیرونی را با حل مشکلات جایگزین و سرعتی که دولت نمی‌تواند مطابقت دهد، توسعه می‌یابد. این همان چیزی است که DIU امیدوار است برای پیشبرد استقرار مافوق صوت نظامی به آن دست یابد.

بری کرکندال، مدیر فنی فضایی DIU می گوید: «ما می دانیم که پول خصوصی برای ساخت حمل و نقل های مافوق صوت [تجاری] برای مسافران و بار استفاده می شود. «پنج یا ده سال پیش، اینطور نبود، اما الان است. ما می خواهیم از آن سرمایه گذاری خصوصی، آن شرکت ها برای وزارت دفاع استفاده کنیم."

بر این اساس، DIU ابتکاری به نام HyCAT (قابلیت‌های تست هوابرد فراصوت و سرعت بالا) راه‌اندازی کرده است. این شرکت به دنبال شرکای تجاری برای نشان دادن نمونه اولیه هواپیمای آزمایشی است که می‌تواند با سرعتی بیش از 5 ماخ پرواز و مانور دهد، دو محموله آزمایشی را حمل کند، پروازهای «طولانی» انجام دهد و داده‌های عملکرد حین پرواز را ثبت کند. پیمانکاران بالقوه باید ظرف 12 تا 24 ماه پرواز کنند.

طبق استانداردهای تحقیقاتی مافوق صوت، این یک پنجره کوتاه است. اما با توجه به تقاضا برای تست هایپرسونیک و عقب ماندگی آمریکا که اکنون با آن مواجه است، باید چنین باشد.

کرکندال می‌گوید: «تحقیقات مافوق صوت در ابتدا از زیرساخت‌های موشکی [ایالات متحده]، محدوده‌های آزمایش، کارخانه‌ها و افراد طراحی استفاده کرد. کار موشکی هرگز کند نشد. آنچه تغییر کرد این بود که سرعت [تحقیق] افزایش یافت و در نتیجه زیرساخت های ما نتوانستند آن را مدیریت کنند. بنابراین ما متوجه می شویم که به تونل های باد و محدوده های آزمایشی تکیه می کنیم که تقریباً در دسترس نیستند. ما توان ساخت زیرساخت های جدید و محدوده های جدید را نداریم، بنابراین به دنبال راه حل دیگری هستیم.»

زیرساخت آزمون ملی نیز در حال پیر شدن است. آ گزارش که سال گذشته توسط اداره حسابداری دولتی صادر شد، اشاره کرد که 14 مورد از 26 تونل باد وزارت دفاع، ناسا و وزارت انرژی که قادر به پشتیبانی از تحقیقات مافوق صوت هستند در دهه 1970 ساخته شده اند. تاسیسات جدید تونل باد بخش خصوصی در حال ساخت است دانشگاه پوردو و جاهای دیگر اما هزینه آنها زیاد است و سالها به اتمام می رسد.

علاوه بر این، امکانات آزمایش زمینی و آزمایشگاهی نمی‌توانند بینشی که وسایل نقلیه مافوق صوت واقعی پرنده با محموله‌های هدفمند می‌توانند به دست آورند. مسیرهای تونل باد مافوق صوت کوتاه هستند و طولانی ترین آنها چند ثانیه طول می کشد. حسگرها و ابزار دقیقی که می‌توانند در تونل‌ها یا روی مقالات آزمایشی قرار گیرند، محدود هستند، به‌طور کلی به جای جریان‌های طولانی‌تر اطلاعات، «عکس‌های فوری» داده‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند.

آزمایش پرواز کمی که با موشک ها و تعداد انگشت شماری از وسایل نقلیه مافوق صوت انجام شده است، به طور مشابه با چالش های حسگر، تله متری و برد محدود شده است. فقط تعداد کمی از وسایل نقلیه پروازی مافوق صوت با فواصل طولانی بین پروازها قابل استفاده مجدد هستند. اکثریت در اقیانوسی که بازیابی آن دشوار تا غیرممکن است، سرازیر می شوند.

کرکندال قبل از پیوستن به DIU، برنامه اثرات سلاح های هسته ای را در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور اجرا می کرد. او ناتوانی آشکار در آزمایش و ابزار دقیق وسایل انفجاری هسته‌ای را با چالش مافوق صوت مقایسه می‌کند و به ما یادآوری می‌کند که آزمایش‌ها در آزمایشگاه یا تنظیمات پرواز شبیه‌سازی شده همیشه به‌دقت «مقیاس» نمی‌شوند.

یک مرحله میانی گم شده وجود دارد. ما به تونل های باد نیاز داریم، آنها حیاتی هستند. ما به آزمایش پرواز وفاداری کامل سلاح ها نیاز داریم. اما یک شکاف کامل در این وسط وجود دارد. فن آوری های ویژه آزمایش که به طور کامل یکپارچه نیستند و ممکن است خطر را کاهش دهند. این چیزی است که ما سعی داریم به آن بپردازیم.»

درخواست HyCAT DIU برای اطلاعات (RFI)، "قابلیت های مورد علاقه" را شامل می شود:

• حداقل پرواز سه دقیقه در یک محیط آزمایشی مافوق صوت مربوطه با شرایط پرواز تقریباً ثابت، با فشار دینامیکی حداقل 1,000 پوند بر فوت مربع.
• تحت مقررات ایمنی آزمایش پرواز موجود قادر به دریافت گواهی برای انجام عملیات در محدوده آزمایشی پرواز ایالات متحده یا متحدان آن است.
• مجموع ظرفیت محموله آزمایشی حداقل 20 پوند با محل مناسب برای توان الکتریکی محموله.

تعدادی از شرکت‌های بخش خصوصی وجود دارند که هدفشان توسعه هواپیماهای مسافربری تجاری و باربری مافوق صوت در آینده مبهم است. شاید شناخته شده ترین هرمئوس باشد، یک شرکت مستقر در آتلانتا که تحت پوشش آن قرار گرفته ام قبلا که قبلاً از بودجه AFWERX نیروی هوایی ایالات متحده برای توسعه یک وسیله نقلیه آزمایشی پرواز مافوق صوت در مقیاس یک چهارم با بار محموله به نام "استفاده کرده است"ربع اسبدر راه ساخت یک هواپیمای مافوق صوت، احتمالاً برای استفاده ریاست جمهوری.

کرکندال تأیید می‌کند: «این مقاله‌های آزمون نیمه‌مقیاس چیزی است که می‌تواند به وزارت دفاع کمک کند». ما برای آزمایش مافوق صوت به یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت کاملا بالغ نیاز نداریم.

Quarterhorse هم در آستانه پرواز واقعی و هم قابل استفاده مجدد است. به گفته کرکندال، عنصر دوم بسیار مهم است، نه فقط برای ملاحظات هزینه. "قابلیت استفاده مجدد کلید افزایش سرعت تست و درک آنچه در یک تست اتفاق افتاده است."

کرکندال با درک "آنچه که اخیراً اتفاق افتاده" در یک آزمایش، به نوعی رویکرد قانونی برای تحقیقات مافوق صوت اشاره می کند. بررسی وسیله نقلیه آزمایشی پرواز و محموله آن پس از پرواز می‌تواند برخی از محدودیت‌های جمع‌آوری داده و تله‌متری مرتبط با آزمایش مافوق صوت را دور بزند.

شایان ذکر است که DIU فقط نمونه اولیه هواپیمای آزمایشی مافوق صوت را درخواست نمی کند. همچنین به دنبال سیستم‌های ثبت و اندازه‌گیری بهتر پرواز از جمله فن‌آوری‌های اندازه‌شناسی اتمسفر فوقانی و فضایی است. DIU قبلاً برخی از قابلیت‌ها را وارد کرده است. جایزه دادن بالن های استراتوسفری Raven Aerostar شرکت Aerostar Technical Solutions قراردادی را برای ادغام محموله های محموله ارتباطات و حسگر در سال گذشته منعقد کردند. کرکندال و دیگران در DIU نیز بر کار با دارایی‌های موجود وزارت دفاع مانند این تأکید دارند گلوبال هاوک پهپادهایی که نیروی هوایی آنها را برای جمع آوری داده های برد مافوق صوت مجدداً هدف قرار داده است.

سرگرد رایان وید (USAF)، مدیر این بخش می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که روش‌های نوآورانه زیادی برای دریافت داده‌ها از یک وسیله‌ی آزمایشی مافوق صوت که به آن فکر نکرده‌ایم فضایی، مبتنی بر بالون یا چیز دیگری خواهیم دید. مجموعه فضایی DIU. امید است که این ایده های نوآورانه از سوی شرکت های بین المللی نیز ارائه شود.

DIU به طور عمدی HyCAT را به روی شرکت های خارجی برای سرعت بخشیدن به تحقیقات بیشتر باز کرده است. کرکندال تأیید می‌کند: «ما از آن افراد می‌خواهیم درخواست بدهند. او پیشنهادهایی را از شرکت هایی از اتحاد "پنج چشم" (استرالیا، کانادا، نیوزیلند، بریتانیا و ایالات متحده) به اضافه آلمان، فرانسه و ژاپن پیش بینی می کند.

پاسخ ها از هر کجا که باشد، نیاز به بررسی کامل دارند. DIU به‌عنوان یک امر روتین بررسی‌های لازم را انجام می‌دهد، اما ماهیت مبهم صنعت هواپیماهای مافوق صوت غیردفاعی - که مانند UAM و بخش‌های حمل‌ونقل هوایی مافوق صوت هنوز محصولات قابل فروش تولید نکرده‌اند - ممکن است به تلاش بیشتری نیاز داشته باشد.

کرکندال و سرگرد رید (یک خلبان آزمایشی USAF) هر دو در زمینه های مربوطه خود متخصص هستند و تاکید می کنند که DIU نیاز بالایی برای ارزیابی های فنی امکان سنجی دارد. رید می افزاید: «در DIU این فقط امکان سنجی فنی نیست. این همچنین سلامت شرکت [شریک] است. آیا آن شرکت می‌تواند فناوری‌هایی را که دارد ارائه کند؟»

با توجه به جریان بیش از حد پول خصوصی به شرکت های مشابه در فضای UAM، توسعه دهندگان هواپیماهای مافوق صوت بالقوه ممکن است ترازنامه سالم تری نسبت به پتانسیل توسعه محصول داشته باشند. اما مدیران آن می گویند که رویکرد چند وجهی DIU برای ارزیابی نامزدهای HyCAT باید علف هرز را از کاه جدا کند.

سرگرد رید اشاره می کند که آنها این کار را عمدی انجام می دهند تا "مسدود پیشرفت شرکت به سمت محصولات خود نشوند" او معتقد است که تنها راه برای موفقیت HyCAT تمرکز بر راه حل هایی است که دفاع کاربرد اصلی آنها نیست.

در مورد برنامه های کاربردی، پیمانکاران علاقه مند تا این جمعه فرصت دارند تا پیشنهادات خود را برای HyCAT ارائه دهند. وقتی هفته گذشته با کرکندال و رید صحبت کردم، آنها فقط چند پیشنهاد دریافت کرده بودند. کرکندال اطمینان می دهد: "شما هرگز تا آخرین لحظه تلخ چیزی را نمی بینید که تغییر کند." DIU انتظار "چند ده" پاسخ را دارد.

اگر تعداد آنها زیاد باشد، پول خصوصی پشت سر آنها ممکن است به شوخی قدیمی مبنی بر "سلاح آینده" بودن هایپرسونیک در 60 سال گذشته پرداخته شود.