극초음속 기술 차량 2

Hypersonic Technology Vehicle 2
Hypersonic Technology Vehicle HTV-2 reentry (artist's impression)
극초음속 기술 차량 HTV-2 재진입(예술가 인상)

HTV-2(Hypersonic Technology Vehic Vehic Vehicle 2)는 DARPA Falcon Project의 일환으로 개발된 실험용 극초음속 글라이드 차량이다.[1][2][3][4]무인초음속폭격기(hypersonic bormer) 항공기를 이용해 1시간 이내에 전 세계 어느 목표물(prompt global strike)에 도달할 수 있는 능력을 미국에 제공하기 위한 기술의 시험대다.[5]

개발

팰컨 HTV-2 프로그램에 앞서 진행된 팰컨 HTV-1 프로그램은 2010년 4월에 실시되었다.이 임무는 발사 9분 만에 끝났다.[5]이 두 미션 모두 극초음속 기술 개발을 돕고 그 효과를 입증하기 위해 미국 국방고등연구계획국(DARPA)의 자금 지원을 받고 있다.[6]당초 계획에서 HTV-1은 2.5의 극초음속 리프트 대 드랙 비율을 특징으로 하여 HTV-2의 3.5-4, HTV-3의 4-5로 증가시켰다.실제 HTV-2의 리프트 대 드랙 비율은 2.6으로 추정됐다.[7]

HTV-2는 블랙스위프트(Blackswift)로 알려진 HTV-3X 차량의 개발로 이어지게 되는데, 이는 5400kg(1만2000lb)의 유하중량으로 기존 활주로에서 이륙해 2시간 이내에 목표물을 타격할 수 있는 무인기인 '하이퍼닉 크루즈 차량'의 2025년경 배치의 기반을 형성했을 것이다.HCV는 마하 10에서 6-7의 리프트 대 드래그 비와 130,000 피트 (40,000m)가 필요했을 것이다.[8]

디자인

DARPA's Falcon Hypersonic Technology Vehicle-2
DARPA의 Falcon Hyperic Technology Vehic Vehicle-2는 화살촉 모양이다.

견고하고 가벼운 보호구조 개발, 드래그 대 드래그 비율이 높은 공기역학적 형상 개발, 자동 항법 제어 시스템 개발 등은 최종 설계에서 극복한 초기 기술적 난제 중 하나였다.[6]차량 설계에 참여한 다양한 부서에는 공기역학, 재료과학, 극초음속 항법, 유도 및 제어 시스템, 대기권 내 및 엑소-대기권 비행 역학, 원격 측정 및 범위 안전 분석 등이 포함되었다.이 우주선은 런던과 시드니 사이의 거리인 17,000 킬로미터(1만 1천 미)를 49분 만에 주파할 수 있다.[5]

록히드마틴이 제작한 HTV-2는 탄소복합재료로 제작돼 중요한 내부부품이 표면에서 몇 인치 떨어져 있어 파괴되지 않도록 내구성이 필요했다.HTV-2의 표면 온도는 비행 중 1,930 °C(3,500 °F) 이상에 이를 것으로 예상되었으며, 강철은 1,370 °C(2,500 °F)에서 녹는다.[9]

비행시험

미노타우르 4세 라이트 로켓에 HTV-2a 발사
Falcon HTV-2 baseline flight test trajectories
Falcon HTV-2 기준 비행 시험 궤적

두 항공편 모두 마하 20(고인화 속도)에 도달했고, 계획된 30분간의 임무 중 9분 동안 원격측정을 잃었다.

HTV-2의 첫 비행은 2010년 4월 22일에 시작되었다.[10]HTV-2 글라이더는 태평양을 가로질러 4,800마일(7,700km)을 비행하여 마하 20으로 콰잘린까지 비행할 예정이었다.[11]HTV-2는 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 발사된 미노타우르 4세 라이트 로켓에 의해 추진되었다. 글라이더는 미노타우르 4세 라이트 로켓의 코 안쪽으로 발사고도 160km의 우주로 운반되었다.이 비행계획은 우주선이 발사체로부터 분리되어 마하 20으로 태평양 상공에서 수평으로 비행할 것을 요구했다.[3][5]30분간의 임무 수행 중 9분만에 차량과 접촉이 끊겼고 글라이더의 피부는 분해되었다.[5][12][13]11월 중순, DARPA는 첫 번째 시험 비행은 차량이 심하게 구르기 시작한 후 컴퓨터 자동 조종 "명령된 비행 종료"로 끝났다고 발표했다.[14]

당초 2011년 8월 10일 두 번째 항공편이 취항할 예정이었으나 악천후로 인해 지연이 불가피했다.[15]그 비행기는 그 다음날인 2011년 8월 11일에 발사되었다.무인 팰컨 HTV-2는 부스터에서 성공적으로 분리되어 임무의 활공 단계에 들어갔으나, 계획된 30분 마하 20 활공비행에서 9분 정도 다시 조종과의 접촉을 잃었다.초기 보고서는 그것이 안전 예방 조치로서 계획한 비행 경로를 따라 태평양에 의도적으로 영향을 주었다고 밝혔다.[16][17][18]글라이더의 표면은 1,930 °C(3,500 °F)에 도달하여(속도와 열로 인해 피부 일부가 공기 구조로부터[9] 벗겨짐) 3분 동안 스스로 제어한 후 충돌하였다.[19]

미래발전

2020년 하와이 발사

DARPA는 HTV-2의 3차 비행시험을 실시할 계획이 없다.이 결정은 처음 두 번의 비행에서 상당한 데이터가 수집되었고, 1/3은 추가적으로 그 비용에 대한 귀중한 데이터를 제공할 가능성이 없다고 생각되었기 때문에 이루어졌다.첫 번째 비행은 공기역학 및 비행 성능에 관한 데이터를 제공했고, 두 번째 비행은 구조와 고온에 관한 정보를 제공했다.HTV-2에서 얻은 경험은 극초음속 비행을 개선하기 위해 사용될 것이다.

HTV-2에서의 작업은 2014년 여름까지 계속되어 기술 수업을 포착하고 고온 복합 에어로셸의 설계 도구와 방법을 개선할 것이다.[20][needs update]

참고 항목

참조

  1. ^ Wostenberg, Rebecca. "U.S. Must Remain Committed to Hypersonics". National Defense. Retrieved 19 September 2021.
  2. ^ Erbland, Peter. "Falcon HTV-2". DARPA. Retrieved 19 September 2021.
  3. ^ a b "Experimental aircraft to launch Wednesday from Vandenberg". sanluisobispo.com. Archived from the original on 2012-03-22. Retrieved 2011-08-10.
  4. ^ "A Rocket-Airplane Will Fly Mach 20 Today, But Won't Be Taking Passengers". Jaunted. Archived from the original on 14 September 2011. Retrieved 2011-08-10.
  5. ^ a b c d e "Hypersonic plane could fly Sydney to London in 49 minutes". The Sydney Morning Herald. 11 August 2011. Retrieved 2011-08-10.
  6. ^ a b "Falcon Hypersonic Technology Vehicle HTV-2". globalsecurity.org. Retrieved 2011-08-10.
  7. ^ James M. Acton (September 2015). "Hypersonic Boost-Glide Weapons". scienceandglobalsecurity.org.
  8. ^ Rob Coppinger (10 May 2010). "Does US need $1bn hypersonic test area after HTV-2 failure?". www.flightglobal.com. London. Archived from the original on 7 March 2016.
  9. ^ a b "Archives". Los Angeles Times.
  10. ^ "First Minotaur IV Lite from Vandenberg" 2010년 4월 26일 웨이백 머신에 보관된 "First Minotaur IV Lite from Vandenberg"미 공군, 2010년 4월 22일
  11. ^ Little, Geoffrey (1 September 2007). "Mach 20 or Bust, Weapons research may yet produce a true spaceplane". Air & Space Magazine. Archived from the original on 1 January 2013.
  12. ^ 클라크, 스티븐."새로운 미노타우르 로켓은 아오르바이탈 비행으로 발사된다."spaceflightnow.com, 2010년 4월 23일.
  13. ^ Waterman, Shaun (22 July 2010). "Plane's flameout may end space weapon plan". Washington Times.
  14. ^ Waterman, Shaun (25 November 2010). "Pentagon to test 2nd near-space strike craft". The Washington Times. Retrieved November 30, 2010.
  15. ^ "Pentagon's Hypersonic Aircraft Test Flight Delayed Due to Bad Weather". International Business Times. Archived from the original on 2012-07-18. Retrieved 2011-08-10.
  16. ^ Rosenberg, Zach (11 August 2011). "DARPA loses contact with HTV-2". Flight International. Archived from the original on 30 December 2011.
  17. ^ "DARPA HYPERSONIC VEHICLE ADVANCES TECHNICAL KNOWLEDGE". DARPA. 11 August 2011. Archived from the original on 6 April 2014.
  18. ^ Norris, Guy (12 August 2011). "Review Board Sets Up to Probe HTV-2 Loss". Aviation Week. Archived from the original on 21 November 2011.
  19. ^ "Superfast Military Aircraft Hit Mach 20 Before Ocean Crash, DARPA Says". space.com. August 18, 2011.
  20. ^ Darpa Refocuss On Tactical Mission - Aviationweek.com, 2013년 7월 8일

외부 링크