DARPA 팰컨 프로젝트

DARPA Falcon Project
극초음속 시험차량(HTV) 2 재진입 단계 그림

DARPA Falcon Project(Force Application and Launch from United States)는 국방고등연구계획국(DARPA)과 미 공군(USAF)의 2부 공동 프로젝트로, 신속한 글로벌 타격의 일환이다.[1] 이 프로그램의 한 부분은 재사용 가능하고 빠른 타격의 극초음속 무기 시스템(HWS)을 개발하는 것이며, 현재 극초음속 크루즈 차량(HCV)을 재설계했으며, 다른 하나는 HCV를 순항속도로 가속할 수 있는 발사 시스템을 개발하는 것이며, 소형 위성을 지구 궤도에 쏘아 올리는 것이다. 이 2부 프로그램은 2003년에 발표되었고 2006년까지 계속되었다.[2]

블랙스위프트는 전투기 크기의 무인항공기를 이용해 팰컨 기치 아래 발표한 프로젝트로 활주로에서 이륙해 마하 6(시속 7,350km, 시속 4,567mph)까지 가속한 뒤 다시 임무를 완수하고 착륙할 예정이다. 2007년 9월에 HTV-3X라고도 알려진 블랙스위프트에 관한 DARPA와 USAF 사이의 양해각서(MoU)가 체결되었다. 블랙스위프트 HTV-3X는 필요한 자금을 받지 못해 2008년 10월 취소됐다.[3]

현재 FANCE 프로그램에 따른 연구는 초인성 ICBM과 순항미사일의 공통 공중 플랫폼인 X-41 Common Aero Vehicle(CAV)과 민간 RLV, ELV를 중심으로 진행되고 있다. 하이퍼닉 테크놀로지 차량 2(HTV-2)의 프로토타입은 2010년 4월 22일에 처음 비행했으며, 두 번째 테스트는 2011년 8월 11일에 마하 20으로 비행했다. 두 항공편 모두 조급하게 끝났다.[4][5]

설계 및 개발

과거 프로젝트

목표는 항상 미국 대륙에서 온 우주선을 배치할 수 있는 것이었는데, 이 우주선은 지구상의 어느 곳에도 1~2시간 안에 도달할 수 있었다. 비록 이것이 로켓에서 수직으로 발사되었다가 우주왕복선이 그랬듯이 활주로에서 이륙하는 것이 아니라 지구로 미끄러져 되돌아갔겠지만, 1957년 X-20 Dyna-Soar는 처음으로 공인된 프로그램이었다. 원래 이 우주왕복선은 USAF의 일부 작전으로 계획되었고, 반덴버그 AFB에는 비록 사용되지 않았지만 큰 비용을 들여 별도의 군사 발사 시설이 건설되었다. 1957년부터 1963년까지 열린 DynaSoar USAF 프로그램 이후, 우주비행기는 검게 되었다(고도로 분류되었다). 1960년대 중반 CIA는 Project Isinglass라고 불리는 고성능 스파이 비행기에 대한 작업을 시작했다. 이것은 마하-17 공중발사 정찰기의 디자인인 라인베리로 발전했고, 후에 취소되었다.[6]

헨리 F에 따르면 레이건 대통령 시절 전략방위구상('스타워즈')을 총괄했던 쿠퍼는 1970년대, 1980년대, 1990년대(우주왕복선 제외)에 40억 달러의 자금을 우주비행기 사업에 썼다. 이것은 Dynasoar, ISINGLASS, Rheinberry, 그리고 팔콘 산하에 등장할 수 있는 21세기 우주비행기 프로젝트에 대한 1950년대와 1960년대의 예산은 포함하지 않는다. 그는 2001년 미 의회에 그 수십억 달러에 대한 대가로 미국이 가진 모든 것은 "충돌된 차량 한 대, 격납고 여왕, 일부 낙하 시험용 기사, 정적 표시장치"라고 말했다.[7] 팔콘은 2008년 예산으로 1억 7천만 달러를 배정받았다.[8]

하이퍼소어

하이퍼소어는 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)에서 개발된 미국 극초음속 항공기 프로젝트였다. 그것은 마하 12 (9,200 mph, 14,700 km/h)로 비행할 수 있게 되어, 2시간 이내에 지구상의 어떤 두 지점 사이를 통과할 수 있게 되었다. 하이퍼소어는 대기권 밖에서 건너뛸 수 있는 여객기로 대기권 내에서 불타오르는 것을 막을 수 있을 것으로 예측됐다. 시카고에서 도쿄(10,123km)까지 가는 데는 18번, 즉 72분이 걸린다. 대기권 밖의 탄화수소 기반 엔진과 실험용 제트 엔진 기술을 사용할 계획이었으며, 테스트는 2010년부터 시작될 예정이다. 이후, 하이퍼보어 개념은 DARPA에 의해 LLNL로부터 획득되었고,[9] 2002년에 USAF X-41 Common Aero Vehicle과 결합되어 FANCE 프로그램을 형성하였다.[10]

매

2003년에 발표된 전체 FANCE(Force Application and Launch from Continal United States) 프로그램에는 두 가지 주요 구성 요소가 있었는데, 그것은 페이로드를 궤도에 올리거나 극초음속 무기 플랫폼 페이로드를 발사하기 위한 소형 발사 차량과 극초음속 차량 그 자체였다.[2]

소형발사체

2003년 DARPA FANCE는 입찰자에게 제안된 차량에 대한 개발 작업을 1단계 작업에서 수행하도록 요청했으며, 그러면 하나 이상의 공급업체가 실제 발사 차량을 제작하고 비행할 수 있도록 선택될 것이다. 2003년 11월에 35만 달러에서 54만 달러의 1단계 개발 계약을 따낸 기업은 다음과 같다.[11]

극초음속무기체계

극초음속 무기 시스템 개발의 1단계는 2003년 3개 입찰자가 획득했으며 각각 120만 달러에서 150만 달러 규모의 극초음속 차량 개발 계약을 체결했다.[11]

  • 앤드루스 스페이스 주식회사 시애틀 워시
  • 록히드 마틴, 록히드 마틴 항공, 캘리포니아 팜데일
  • 캘리포니아주 엘세군도 항공전투시스템스 노스럽 그루먼社.

록히드마틴은 2004년에 HWS 2단계 계약을 유일하게 받았는데, 이는 기술을 더 발전시키고 프로그램의 기술 위험을 줄이기 위한 것이었다.[11]

후속 극초음속 프로그램

DARPA의 HTV-2 그림

2단계 계약에 이어 DARPA와 미 공군은 극초음속 차량 플랫폼을 계속 개발했다.

이 프로그램은 일련의 극초음속 기술 차량으로 일련의 비행 시험을 따르는 것이었다.[13]

FANCE 프로젝트에는 다음이 포함된다.

극초음속 크루즈 차량(HCV)은 2시간 안에 1만2000lb(5500kg)의 탑재로 9000해리(1만7000km)를 비행할 수 있다.[18] 그것은 높은 고도로 비행하고 마하 20까지의 속도를 달성할 것이다.[19]

블랙스위프트

블랙스위프트는 록히드 마틴 스컹크웍스, 보잉, ATK가 설계한 극초음속 비행이 가능한 제안 항공기였다.[20]

USAF는 "블랙스위프트 비행 실증 차량은 터빈 엔진과 일체형 발전소인 램젯을 결합해 동력을 공급할 것"이라고 밝혔다. 터빈 엔진은 램젯이 차량을 인수하기 전에 마하 3 정도로 가속하고 차량을 마하 6까지 끌어올린다."[21] DARPA 전술기술실 부국장 스티븐 워커 박사(2017년 1월 현재 국장 직무대행)가 프로젝트를 조율할 예정이다. 그는 USAF 웹사이트에 말했다.

나는 또한 록히드 마틴과 프랫 앤 휘트니에게 우리가 기술적 계획을 세우는 것이 얼마나 중요한지에 대해 전달할 것이다. 나는 그 프로그램의 시작 부분에 다리를 건설하려고 노력하고 있어. 통신 경로가 흐르도록 말이야.

팔콘 프로그램은 극초음속 수평 이륙 블랙스위프트/HTV-3X를 발표했다. 그것은 또한 로켓 부스터 위에서 HTV-2를 발사하고 있다.[22] 팰컨은 미국의 활주로에서 이착륙할 수 있는 극초음속 항공기를 생산한다는 궁극적인 목표인 1, 2시간 안에 세계 어디든 갈 수 있는 양방향에서 수렴되는 것 같다. 팰컨은 극초음속 크루즈 차량을 향해 체계적으로 진행되고 있다. 닥터 워커는 이렇게 말했다.

우리는 이것이 단지 꿈이 아니라는 것을 의사 결정자들에게 증명하기 위해 극초음속 차량(먼저 소모품, 그 다음 재사용 차량)을 몇 대 날려야 한다. 우리는 극초음속 차량이 날리는 것을 보기 전까지는 회의론을 극복하지 못할 것이다.

2008년 10월 HTV-3X나 블랙스위프트가 2009 회계연도 국방예산에 필요한 자금을 받지 못해 취소되었다고 발표하였다. 극초음속 크루즈 차량 프로그램은 자금 축소를 계속할 것이다.[3][23]

  • Falcon HTV-3X 차량의 컴퓨터 시뮬레이션

  • 팰컨 HTV-3X

  • HTV-3X는 트랜소닉 비행에서 터보제트를 작동시킨다...

  • 극초음속 단계를 위해 스크램제트에 불을 붙인다

  • HTV-3X, Edwards 공군기지 접근 가능

비행시험

HTV 2a 및 2b의 비행 시험 궤적

DARPA는 2010년과 2011년 두 차례의 비행시험을 위해 두 대의 HTV-2를 구축했다. 미노타우르 4호 경 로켓은 반덴버그 우주군 기지(1957~2021년[24] 반덴버그 공군기지)가 발사장으로 있는 HTV-2의 부스터다. DARPA는 열 보호 시스템과 공기역학 제어 기능을 시연하기 위해 비행을 계획했다.[3][15] 시험 비행은 NASA, 우주 미사일 시스템 센터, 록히드 마틴, 샌디아 국립 연구소, 공군 연구소의 항공 차량 및 우주 차량 책임자에 의해 지원되었다.

첫 번째 HTV-2 비행은 2010년 4월 22일에 시작되었다.[15] HTV-2 글라이더는 태평양을 가로질러 4,800마일(7,700km)을 비행하여 마하 20으로 콰잘린까지 비행할 예정이었다.[22] 발사는 성공했지만 1차 임무는 계획대로 완료되지 못했다. 보도에 따르면 임무 수행 9분 만에 차량과의 접촉이 끊겼다고 한다.[25][26] 11월 중순, DARPA는 컴퓨터 오토파일럿이 "명령된 비행종료"를 했을 때 시험 비행이 끝났다고 발표했다. DARPA 대변인은 "탑재 시스템이 [불편하거나 안전하지 않은 비행] 행동을 탐지할 때, 그것은 스스로를 통제된 전복과 투하로 강제하여 바다로 직접 하강한다"고 말했다. 평론가들은 그 우주선이 심하게 구르기 시작했다는 것을 발견했다.[27]

두 번째 비행기는 2011년 8월 11일에 발사되었다. 무인 팰컨 HTV-2는 부스터에서 성공적으로 분리되어 임무의 활공 단계에 들어갔으나, 계획된 30분 마하 20[citation needed] 활공비행에서 9분 정도 다시 조종과의 접촉을 잃었다. 초기 보고서는 그것이 안전 예방 조치로서 계획한 비행 경로를 따라 태평양에 의도적으로 영향을 주었다고 밝혔다.[28][29][30] 일부 분석가들은 두 번째 실패가 팔콘 프로그램의 전면적인 개편을 초래할 것이라고 생각했다.[31]

레포커스

2013년 7월, DARPA는 처음 두 번의 비행에서 충분한 데이터가 수집되었기 때문에 HTV-2의 3차 비행 시험을 실시하지 않기로 결정했으며, 또 다른 시험은 비용에 대해 더 이상 사용할 수 있는 데이터를 제공하지 않을 것으로 생각되었다. 이 테스트는 비행 공기역학 및 고온이 에어로셸에 미치는 영향에 대한 데이터를 제공했다. HTV-2에서의 작업은 극초음속 비행에 대한 더 많은 연구를 제공하기 위해 2014년 여름까지 계속될 것이다. HTV-2는 팰컨 프로그램의 마지막 활동 부분이었다. DARPA는 이제 이 프로그램에 대한 초점을 글로벌/전략적 타격에서 항공 방어를 침투하여 안전한 거리에서 신속하게 목표물을 타격할 수 있는 고속 전술 배치로 변경했다.[32]

참고 항목

참조

  1. ^ "US looks for answers after hypersonic plane fails". Space-travel.com. Retrieved 24 April 2018.
  2. ^ a b PANCE Force 적용 및 출시 CONUS Broad Agency 공지(BAA) PASE I Propositioner Information PIP(Possible) 03-35 Wayback Machine에 보관 2008-11-27 DARPA, 2003.
  3. ^ a b c "팔콘 기술 시연 프로그램 HTV-3X 블랙스위프트 테스트 베드" 2010-12-20 웨이백 머신에 보관. DARPA, 2008년 10월
  4. ^ "Falcon HTV-2". DEFENSE ADVANCED RESEARCH PROJECTS AGENCY. Retrieved 19 September 2021.
  5. ^ "Superfast Military Aircraft Hit Mach 20 Before Ocean Crash, DARPA Says". space.com. Retrieved 19 September 2021.
  6. ^ Isinglas 2006-06-14 웨이백 머신에 보관. astronautix.com
  7. ^ Cooper Convidence 2007-07-29, 웨이백 머신에 보관. tgv-rockets.com
  8. ^ 2008 회계연도 국방 예산안의 우주 무기 지출 웨이백머신에 2007-03-13 보관. cdi.org
  9. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2013-03-03. Retrieved 2016-01-21.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  10. ^ "X-41 CAV". Designation-systems.net. Retrieved 24 April 2018.
  11. ^ a b c Wayback Machine에 2008-08-30년 보관된 USAF DARPA FANCE 프로그램. Air-attack.com. 검색됨: 2012-02-05
  12. ^ ±±±±±±
  13. ^ "팔콘 기술 시연 프로그램: 팩트 시트" 웨이백 머신에 보관된 2016-12-21 DARPA, 2006년 1월
  14. ^ "의회가 공동 기술 사무소를 촉구함에 따라 미국 극초음속 항공기 프로젝트가 변경될 수 있다" 2008-09-06년 웨이백 머신에 보관됨 국제항공, 2006년 5월 30일.
  15. ^ a b c "First Minotaur IV Lite from Vandenberg" 2010년 4월 26일 웨이백 머신에 보관된 "First Minotaur IV Lite from Vandenberg" 미 공군, 2010년 4월 22일
  16. ^ "미국 극초음속 글라이더가 첫 시험 비행" 웨이백 머신에 2012-12-15년 보관 AFP 통신사, 2010년 3월 27일
  17. ^ Graham Warwick (24 April 2010). "DARPA's HTV-2 Didn't Phone Home". Aviation Week. Archived from the original on 17 November 2011. Retrieved 2012-02-05.
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  19. ^ Falcon HTV-2 2011년 9월 4일 웨이백 머신에 보관. DARPA
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  22. ^ a b 꼬마, 제프리. "Mach 20 또는 Bust, Weapons 리서치가 진정한 우주비행기를 만들 수도 있다" 2013-01-01 오늘 아카이브. Air & Space Magazine, 2007년 9월 1일.
  23. ^ 트리플, 스티븐. "DARPA는 블랙스위프트 극초음파 테스트베드를 취소한다." 웨이백머신에 보관된 2011-05-20. 플라이트 글로벌 2008년 10월 13일 2010년 3월 28일 검색됨
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  28. ^ 로젠버그, 잭. "DARPA는 HTV-2와 연락이 두절" 웨이백 기계에 2011-12-30년 보관. 국제항공, 2011년 8월 11일
  29. ^ "DARPA HYPersonic Vehicle DEVERS 기술 지식 발전" 웨이백머신에 2014-04-06 보관. DARPA, 2011년 8월 11일
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외부 링크