国防创新部门的“私人资金”方法旨在快速生产可重复使用的高超音速测试飞机

在炽热的温度下的炽热速度并不是使高超音速研究变得困难的唯一因素。 从风洞到实际飞行测试飞机的测试基础设施太少，正在限制研究。 国防创新部门押注私营部门的想法和私营部门的资本可以让事情发生得更快。

国防创新单位 (DIU) 本质上是五角大楼内部的商业技术采用加速器。 它由活跃的军事和技术部门专家组成，旨在获得商业解决方案，扩大规模并应用于国防部问题。

DIU 已成功过渡到军队的网络、自主和空间技术组合证明了一些成功。 这些解决方案建立在非传统私营公司承诺盈利的基础上，以政府无法比拟的替代问题解决方案和速度出现并发展在国防界之外。 这就是 DIU 希望利用来推动军事高超音速部署。

“我们知道私人资金正被用于为乘客和货物建造 [商业] 高超音速运输工具，”DIU 太空技术总监 Barry Kirkendall 说。 “五年或十年前，情况并非如此，但现在是。 我们希望利用这些私人投资，这些公司用于国防部。”

因此，DIU 发起了一项名为 HyCAT（高超声速和高节奏机载测试能力）的计划。 它寻求商业合作伙伴来展示原型测试飞机，该飞机可以以超过 5 马赫的速度飞行和机动，携带两个实验性有效载荷，进行“长航时”飞行，并捕获飞行中的性能数据。 潜在的承包商需要在 12 到 24 个月内飞行。

按照高超音速研究标准，这是一个短暂的窗口。 但鉴于对高超音速测试的需求和美国现在面临的积压，它必须如此。

“高超音速研究最初利用了 [美国] 导弹基础设施、试验场、工厂和设计人员，”柯肯德尔观察到。 “导弹工作从未放缓。 改变的是[研究]节奏加快，结果我们的基础设施无法处理。 因此，我们发现自己依靠几乎没有任何可用性的风洞和测试范围。 我们负担不起建造新的基础设施和新的范围，因此我们正在寻找另一种解决方案。”

国家测试基础设施也在老化。 一个 报告 政府会计办公室去年发布的报告指出，能够支持高超声速研究的 14 座 DoD、NASA 和能源部风洞中有 26 座建于 1970 年代。 新的私营部门风洞设施正在建设中 普渡大学 和其他地方，但它们的成本很高，而且需要数年才能完成。

更重要的是，地面和实验室测试设施无法产生具有专用有效载荷的实际飞行高超音速飞行器所能提供的洞察力。 高超音速风洞运行时间很短，最长的持续几秒钟。 可以放置在隧道或测试物品上的传感器和仪器是有限的，通常允许数据“快照”而不是更长的信息流。

对导弹和少数高超音速飞行器进行的少量飞行测试同样受到传感器、遥测和射程挑战的限制。 只有少数高超音速飞行器可重复使用，飞行间隔较长。 大多数飞溅在海洋中，很难或不可能恢复。

在加入 DIU 之前，Kirkendall 在劳伦斯利弗莫尔国家实验室负责核武器效应项目。 他将核爆炸装置的明显无法测试和仪器仪表与高超音速的挑战进行了比较，并提醒我们在实验室或模拟飞行环境中进行的实验并不总是能准确地“缩放”。

“缺少一个中间步骤。 我们需要风洞，它们很关键。 我们需要对武器进行全保真飞行测试。 但是中间有一个完整的差距； 未完全集成的测试特定技术可能会降低风险。 这就是我们试图解决的问题。”

DIU 的 HyCAT 信息请求 (RFI)，要求“感兴趣的能力”，包括：

• 在具有接近恒定飞行条件的相关高超音速测试环境中最少飞行三分钟，动压至少为 1,000,​​XNUMX 磅/平方英尺。
• 能够根据现有的飞行测试安全法规获得在美国或盟国飞行测试范围内运行的认证。
• 总实验有效载荷能力至少为 20 磅，可容纳有效载荷电力。

有许多私营公司的目标是在未来某个模糊的日期开发高超音速商用客机和货机。 也许最著名的是 Hermeus，这是我报道过的一家总部位于亚特兰大的公司 先前 该公司已经利用美国空军 AFWERX 的资金来开发一种四分之一规模、可携带有效载荷的高超音速飞行测试飞行器，名为“季马”在制造高超音速客机的过程中，假定是供总统使用的。

“那些四分之一和一半规模的测试文章可以帮助国防部，”柯肯德尔肯定地说。 “我们不需要完全成熟的高超音速客机来测试高超音速。”

Quarterhorse 在实际飞行和可重复使用方面都有优势。 Kirkendall 说，后一个因素至关重要，不仅仅是出于成本考虑。 “可重用性是提高测试节奏和了解测试中刚刚发生的事情的关键。”

通过了解测试中“刚刚发生的事情”，Kirkendall 暗示了一种高超音速研究的法医方法。 在飞行后检查飞行测试飞行器及其有效载荷可以规避与高超声速测试相关的一些数据收集和遥测限制。

值得指出的是，DIU 不仅仅是要求原型高超音速测试飞机。 它还在寻找更好的飞行记录和测量系统，包括高层大气和天基计量技术。 DIU 已经带来了一些能力， 颁奖 Aerostar Technical Solutions 的 Raven Aerostar 平流层气球去年签订了一份通信和传感器有效载荷集成合同。 Kirkendall 和 DIU 的其他人也强调使用现有的国防部资产，如 全球鹰 空军正在重新用于高超音速范围数据收集的无人机。

“我们认为我们将看到许多创新方法从高超音速测试飞行器中获取数据，而这些方法是我们从未考虑过的，无论是基于太空、基于气球还是其他，”美国空军主管瑞安·威德少校说。 DIU 的空间组合。 那些创新的想法，希望也来自国际公司。

DIU 特意向外国公司开放 HyCAT，以进一步加快研究速度。 “我们希望这些人申请，”柯肯德尔证实。 他预计来自“五眼”联盟（澳大利亚、加拿大、新西兰、英国和美国）以及德国、法国和日本的公司将进行推介。

无论回应来自哪里，他们都需要彻底审查。 DIU 会定期进行尽职调查，但非国防高超音速飞机行业的模糊性质——与 UAM 和超音速航空运输部门一样，尚未生产出适销对路的产品——可能需要额外的努力。

柯肯德尔和里德少校（美国空军试飞员）都是各自领域的专家，并强调 DIU 对技术可行性评估保持着很高的要求。 “在 DIU，这不仅仅是技术上的可行性，”Reed 补充道。 “这也是[合作伙伴]公司的健康状况。 那家公司能提供他们拥有的技术吗？”

鉴于私人资金流向 UAM 领域的类似公司的过度旺盛，潜在的高超音速飞机开发商可能确实拥有比产品开发潜力更健康的资产负债表。 但 DIU 的董事表示，DIU 评估 HyCAT 候选人的多方面方法应该将杂草与谷壳分开。

Reed 少校指出，他们这样做是故意的，不是“妨碍公司开发自己的产品”。他认为，HyCAT 成功的唯一途径是专注于防御不是主要应用的解决方案。

说到申请，感兴趣的承包商必须在本周五之前为 HyCAT 进行宣传。 上周我与 Kirkendall 和 Reed 交谈时，他们只收到了少数提案。 “在痛苦的最后一刻之前，你永远不会看到任何东西上交，”柯肯德尔保证道。 DIU 预计会有“几十个”回复。

如果它们确实数量众多，那么它们背后的私人资金可能会支付过去 60 年来关于高超音速是“未来武器”的老笑话。