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Proyecto Falcon de DARPA

Ilustración de la fase de reentrada del Vehículo de Prueba Hipersónico (HTV) 2 El proyecto DARPA FALCON (Force Application and Launch from Continental United States) fue un proy...

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Ilustración de la fase de reentrada del Vehículo de Prueba Hipersónico (HTV) 2

El proyecto DARPA FALCON (Force Application and Launch from Continental United States) fue un proyecto conjunto de dos partes entre la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) y forma parte de Prompt Global Strike . [ 1 ] La primera parte del proyecto tenía como objetivo desarrollar un Sistema de Lanzamiento Pequeño (SLS) capaz de acelerar armas hipersónicas de planeo, así como lanzar pequeños satélites a la órbita terrestre. La segunda parte del proyecto tenía como objetivo desarrollar Sistemas de Armas Hipersónicas (HWS): un arma hipersónica de planeo de alto rendimiento y corto plazo, anteriormente denominada Vehículo Aéreo Común X-41 (CAV), que podía lanzarse desde Vehículos de Lanzamiento Desechables (ELV), Vehículos de Lanzamiento Reutilizables (RLV), Vehículos de Crucero Hipersónicos (HCV) o Vehículos de Maniobra Espacial (SMP), y una aeronave de crucero hipersónica de largo plazo denominada Vehículo de Crucero Hipersónico (HCV). Este programa de dos partes se anunció en 2003 y continuó hasta 2006. [ 2 ]

La investigación actual del proyecto Falcon se centra en las pruebas de vuelo de los demostradores tecnológicos de planeo propulsado HTV-1 y HTV-2 para el desarrollo del Vehículo Aéreo Común (CAV) X-41 y del HTV-3 para el Vehículo de Crucero Hipersónico (HCV). El demostrador tecnológico Vehículo Tecnológico Hipersónico 2 (HTV-2) realizó su primer vuelo el 22 de abril de 2010; la segunda prueba tuvo lugar el 11 de agosto de 2011, alcanzando Mach 20. Ambos vuelos finalizaron prematuramente. [ 3 ] [ 4 ]

El HTV-3X Blackswift , derivado del HTV-3, fue un demostrador tecnológico del HCV que despegaría de una pista y aceleraría hasta Mach 6 (7400 km/h; 4600 mph) antes de completar su misión y aterrizar de nuevo. El memorando de entendimiento (MoU) entre DARPA y la USAF sobre el Blackswift se firmó en septiembre de 2007. El Blackswift HTV-3X no recibió la financiación necesaria y fue cancelado en octubre de 2008. [ 5 ]   

Diseño y desarrollo

Proyectos anteriores

El objetivo siempre fue poder desplegar una nave desde los Estados Unidos continentales, que pudiera llegar a cualquier lugar del planeta en una o dos horas. El X-20 Dyna-Soar de 1957 fue el primer programa reconocido públicamente, aunque este se habría lanzado verticalmente en un cohete y luego habría regresado a la Tierra planeando, como lo hacía el Transbordador Espacial , en lugar de despegar de una pista. Originalmente, el Transbordador se concibió como una operación parcialmente conjunta de la USAF, y se construyeron instalaciones de lanzamiento militares separadas en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg a un alto costo, aunque nunca se utilizaron. Después del programa abierto DynaSoar de la USAF de 1957 a 1963, los aviones espaciales se volvieron secretos (altamente clasificados). A mediados de la década de 1960, la CIA comenzó a trabajar en un avión espía de alta velocidad llamado Proyecto Isinglass . Este se convirtió en Rheinberry , un diseño para un avión de reconocimiento lanzado desde el aire a Mach 17, que posteriormente fue cancelado. [ 6 ]

Según Henry F. Cooper , director de la Iniciativa de Defensa Estratégica ("Guerra de las Galaxias") durante la presidencia de Reagan, los proyectos de aviones espaciales consumieron 4  mil millones de dólares en las décadas de 1970, 1980 y 1990 (excluyendo el transbordador espacial). Esto no incluye los presupuestos de las décadas de 1950 y 1960 para el Dynasoar, el ISINGLASS, el Rheinberry ni ningún otro proyecto de avión espacial del siglo XXI que pudiera surgir bajo el programa Falcon. En 2001, Cooper declaró ante el Congreso de los Estados Unidos que lo único que Estados Unidos obtuvo a cambio de esos miles de millones de dólares fue "un vehículo estrellado, una pieza de exhibición en un hangar , algunos artículos para pruebas de caída y exhibiciones estáticas". [ 7 ] Se asignaron 170 millones de dólares al programa Falcon  para el año fiscal 2008. [ 8 ]

Hipervuelo

El HyperSoar fue un proyecto estadounidense de aeronave hipersónica desarrollado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL). Se preveía que sería capaz de volar a aproximadamente Mach 12 (6700  mph), lo que le permitiría viajar entre dos puntos cualesquiera del planeta en menos de dos horas. Se pronosticaba que el HyperSoar sería un avión de pasajeros capaz de realizar saltos fuera de la atmósfera para evitar que se desintegrara en ella. Un viaje de Chicago a Tokio (10 123 kilómetros) requeriría 18 saltos, o 72 minutos. Se planeaba utilizar motores de hidrocarburos fuera de la atmósfera y tecnología experimental de motores a reacción. [ 9 ] En 2002, se combinó con el vehículo aéreo común X-41 de la USAF para formar el programa FALCON. [ 10 ]

HALCÓN

El programa general FALCON (Force Application and Launch from CONtinental United States), anunciado en 2003, tenía dos componentes principales: un pequeño vehículo de lanzamiento para transportar cargas útiles a órbita o lanzar la carga útil de la plataforma de armas hipersónicas, y el propio vehículo hipersónico. [ 2 ]

Vehículo de lanzamiento pequeño

La convocatoria DARPA FALCON de 2003 solicitó a los licitadores que realizaran trabajos de desarrollo en los vehículos propuestos en una primera fase de trabajo, y luego se seleccionaría a uno o más proveedores para construir y lanzar un vehículo de lanzamiento real. Las empresas que ganaron contratos de desarrollo de la primera fase de entre 350.000 y 540.000 dólares en noviembre de 2003 fueron: [ 11 ]

Sistema de armas hipersónicas

La primera fase del desarrollo del Sistema de Armas Hipersónicas  fue ganada por tres licitadores en 2003, cada uno de los cuales recibió un contrato de entre 1,2 y 1,5 millones de dólares para el desarrollo de vehículos hipersónicos: [ 11 ]

  • Andrews Space Inc., Seattle, Washington.
  • Lockheed Martin Corp., Lockheed Martin Aeronautics Co., Palmdale, California.
  • Northrop Grumman Corp., Sistemas de Combate Aéreo, El Segundo, California.
Ilustración de HTV-2 de DARPA

Lockheed Martin recibió el único contrato de la Fase 2 del HWS en 2004, para desarrollar aún más las tecnologías y reducir el riesgo tecnológico del programa. [ 11 ] La segunda fase del desarrollo del Sistema de Armas Hipersónicas consistió en realizar una serie de pruebas de vuelo con una serie de Vehículos de Tecnología Hipersónica (HTV) de planeo impulsado. [ 12 ]

  • HTV-1: un planeador hipersónico de bajo rendimiento, cuyo vuelo estaba previsto inicialmente para septiembre de 2007, ahora ha sido cancelado porque se ha comprobado que no es posible fabricar los bordes de ataque. [ 13 ]
  • HTV-2 : un planeador hipersónico de alto rendimiento, voló por primera vez el 22 de abril de 2010 pero se perdió el contacto poco después de la separación del propulsor, [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] voló por segunda vez el 11 de agosto de 2011 pero se perdió el control después del inicio de la trayectoria del planeador
  • HTV-3: un planeador hipersónico que incluía tecnologías para un avión de crucero hipersónico reutilizable, derivado posteriormente en el HTV-3X y ahora cancelado.

Paralelamente, se dedicaba parte del trabajo al desarrollo conceptual de un Vehículo de Crucero Hipersónico (VCH) capaz de recorrer 9000 millas náuticas (17 000  km) en 2 horas con una carga útil de 12 000  lb (5500  kg). [ 17 ] Volaría a gran altitud y alcanzaría velocidades de hasta Mach 9.

HTV-3X Blackswift

El Blackswift se derivó del HTV-3 y propuso una demostración tecnológica de una aeronave reutilizable capaz de vuelo hipersónico diseñada por Lockheed Martin Skunk Works , Boeing y ATK . [ 18 ]

La USAF declaró que el "vehículo de demostración de vuelo Blackswift estará propulsado por una combinación de motor de turbina y estatorreactor , una planta de energía todo en uno. El motor de turbina acelera el vehículo a alrededor de Mach 3 antes de que el estatorreactor tome el control y lo impulse hasta Mach 6". [ 19 ] El Dr. Steven Walker, subdirector de la Oficina de Tecnología Táctica de DARPA, coordinará el proyecto. Le dijo al sitio web de la USAF:

También me comunicaré con Lockheed Martin y Pratt & Whitney para hacerles saber lo importante que es que pongamos en marcha el plan técnico  ... Estoy tratando de construir el puente al comienzo del programa, para que la comunicación fluya.

El Dr. Walker también declaró:

Necesitamos hacer volar algunos vehículos hipersónicos —primero los desechables, luego los reutilizables— para demostrar a quienes toman las decisiones que esto no es solo un sueño… No superaremos el escepticismo hasta que veamos volar algunos vehículos hipersónicos.

En octubre de 2008 se anunció que el HTV-3X o Blackswift no recibió la financiación necesaria en el presupuesto de defensa del año fiscal 2009 y había sido cancelado. [ 5 ] [ 20 ]

Pruebas de vuelo

Trayectorias de prueba de vuelo para HTV 2a y 2b

DARPA encargó la construcción de dos HTV-2 para pruebas de vuelo en 2010 y 2011. El Falcon HTV-2 se lanzó con éxito en dos ocasiones, aunque ambos vehículos se perdieron posteriormente debido a fallos en las comunicaciones. Esto provocó que ambos sistemas se estrellaran en el océano.

El cohete ligero Minotaur IV fue el propulsor del HTV-2, con la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg (conocida como Base de la Fuerza Aérea Vandenberg de 1957 a 2021 [ 21 ] ) como lugar de lanzamiento. DARPA planeó los vuelos para demostrar los sistemas de protección térmica y las características de control aerodinámico. [ 5 ] [ 14 ] Los vuelos de prueba contaron con el apoyo de la NASA , el Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles , Lockheed Martin , los Laboratorios Nacionales Sandia y las Direcciones de Vehículos Aéreos y Vehículos Espaciales del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL).

El primer vuelo del HTV-2 se lanzó el 22 de abril de 2010. [ 14 ] El planeador HTV-2 debía volar 4800 millas (7700 km) a través del Pacífico hasta Kwajalein a Mach 20. [ 22 ] El lanzamiento fue exitoso, pero los informes indicaron que se había perdido el contacto con el vehículo nueve minutos después del inicio de la misión. [ 23 ] [ 24 ] A mediados de noviembre, DARPA reveló que el vuelo de prueba había terminado cuando el piloto automático computarizado había "ordenado la terminación del vuelo". Según un portavoz de DARPA, "Cuando el sistema a bordo detecta un comportamiento [de vuelo indeseable o inseguro], se fuerza a realizar un giro y cabeceo controlados para descender directamente al océano". Las revisiones encontraron que la aeronave había comenzado a girar violentamente. [ 25 ] 

El 11 de agosto de 2011 se lanzó un segundo vuelo. El Falcon HTV-2 no tripulado se separó con éxito del propulsor y entró en la fase de planeo de la misión, pero volvió a perder contacto con el control unos nueve minutos después de haber iniciado su vuelo de planeo previsto de 30 minutos a Mach 20. [ 26 ] Los informes iniciales indicaron que impactó deliberadamente en el Océano Pacífico a lo largo de su trayectoria de vuelo prevista como medida de seguridad. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Algunos analistas pensaron que el segundo fallo daría lugar a una revisión del programa Falcon. [ 30 ]

Reenfocar

En julio de 2013, DARPA decidió no realizar una tercera prueba de vuelo del HTV-2, ya que se habían recopilado suficientes datos de los dos primeros vuelos y no se consideró que otra prueba aportara datos útiles adicionales en relación con el coste. Las pruebas proporcionaron datos sobre la aerodinámica del vuelo y los efectos de las altas temperaturas en la cubierta aerodinámica. El trabajo en el HTV-2 continuaría hasta el verano de 2014 para profundizar en el estudio del vuelo hipersónico. El HTV-2 fue la última parte activa del programa Falcon. DARPA ha cambiado su enfoque para el programa, pasando del ataque global/estratégico al despliegue táctico de alta velocidad para penetrar las defensas aéreas y alcanzar objetivos rápidamente desde una distancia segura. [ 31 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "EE. UU. busca respuestas tras el fallo de un avión hipersónico" . Space-travel.com . Consultado el 24 de abril de 2018 .
  2. 1 2 Aplicación y lanzamiento de FALCON Force desde CONUS Anuncio de agencia amplia (BAA) FASE I Folleto de información del proponente (PIP) para la solicitud BAA 03-35 Archivado el 27/11/2008 en Wayback Machine . DARPA, 2003.
  3. ↑ "Falcon HTV-2" . AGENCIA DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN AVANZADA DE DEFENSA . Consultado el 19 de septiembre de 2021 .
  4. ↑ "Avión militar superrápido alcanzó Mach 20 antes de estrellarse en el océano, según DARPA" . space.com . 18 de agosto de 2011. Consultado el 19 de septiembre de 2021 .
  5. 1 2 3 "Falcon Technology Demonstration Program HTV-3X Blackswift Test Bank" Archivado el 20 de diciembre de 2010 en Wayback Machine . DARPA, octubre de 2008.
  6. ↑ Isinglass Archivado el 14/06/2006 en Wayback Machine . astronautix.com
  7. ↑ Testimonio de Cooper archivado el 29/07/2007 en Wayback Machine . tgv-rockets.com
  8. ↑ Gasto en armas espaciales en el presupuesto de defensa del año fiscal 2008. Archivado el 13 de marzo de 2007 en Wayback Machine . cdi.org
  9. ↑ "Comunicaciones internas: 10-12-01-hypersoar.HTML" . Archivado del original el 3 de marzo de 2013. Consultado el 21 de enero de 2016 .
  10. ↑ "X-41 CAV" . Designation-systems.net . Consultado el 24 de abril de 2018 .
  11. 1 2 3 Programa USAF DARPA FALCON Archivado el 30/08/2008 en Wayback Machine . Air-attack.com. Recuperado: 05/02/2012.
  12. ↑ " Programa de demostración de tecnología Falcon: Hoja informativa " Archivado el 21/12/2016 en Wayback Machine . DARPA , enero de 2006.
  13. ↑ "Los proyectos de aeronaves hipersónicas de EE. UU. se enfrentan a cambios mientras el Congreso insta a la creación de una oficina tecnológica conjunta". Archivado el 6 de septiembre de 2008 en Wayback Machine . Flight International , 30 de mayo de 2006.
  14. 1 2 3 "Primer lanzamiento del Minotaur IV Lite desde Vandenberg" . Fuerza Aérea de los Estados Unidos, 22 de abril de 2010.
  15. ↑ "Planeador hipersónico estadounidense fracasa en su primer vuelo de prueba". Archivado el 15 de diciembre de 2012 en Wayback Machine . Agencia de noticias AFP , 27 de marzo de 2010.
  16. ↑ Graham Warwick (24 de abril de 2010). "El HTV-2 de DARPA no llamó a casa" . Aviation Week. Archivado del original el 17 de noviembre de 2011. Recuperado el 5 de febrero de 2012 .
  17. ↑ "Los éxitos en las pruebas de propulsión y materiales dan una visión positiva a las perspectivas del Falcon" . Aviation Week , 22 de julio de 2007.
  18. ↑ Warwick, Graham (24 de julio de 2008). "Boeing se une a Lockheed Martin en el Blackswift" . Archivado el 18 de abril de 2012 en Wayback Machine . Aviation Week , 24 de julio de 2008. Consultado el 28 de marzo de 2010.
  19. ↑ Lorenz III, Philip (17 de mayo de 2007). "Funcionario de DARPA: AEDC 'crítico' para el avance de la tecnología hipersónica" . Base de la Fuerza Aérea Arnold . Archivado del original el 15 de abril de 2010. Recuperado el 28 de marzo de 2010 .
  20. ↑ Trimble, Stephen. "DARPA cancela el banco de pruebas hipersónico Blackswift". Archivado el 20 de mayo de 2011 en Wayback Machine . Flight Global , 13 de octubre de 2008. Consultado el 28 de marzo de 2010.
  21. ↑ "Base de la Fuerza Aérea Vandenberg" . Bases militares . 30/11/2012. Archivado del original el 10/10/2014.
  22. ↑ Little, Geoffrey. "Mach 20 o nada, la investigación armamentística aún podría producir un verdadero avión espacial". Enlace obsoleto archivado el 1 de enero de 2013 en archive.today . Revista Air & Space, 1 de septiembre de 2007.
  23. ↑ Clark, Stephen. "Nuevo cohete Minotaur se lanza en vuelo suborbital". Archivado el 25 de abril de 2010 en Wayback Machine . spaceflightnow.com, 23 de abril de 2010.
  24. ↑ Waterman, Shaun. "El fallo del motor del avión podría acabar con el plan de armas espaciales". Archivado el 19 de octubre de 2012 en Wayback Machine . The Washington Times , 22 de julio de 2010.
  25. ↑ Waterman, Shaun (25 de noviembre de 2010). "El Pentágono probará una segunda nave de ataque espacial cercano" . The Washington Times . Archivado del original el 29 de noviembre de 2010. Recuperado el 30 de noviembre de 2010 .
  26. ↑ Eyder Peralta (11 de agosto de 2011). "Actualizado: DARPA cree que el 'planeador hipersónico' está en algún lugar del Pacífico" . NPR . Consultado el 26 de mayo de 2023 .
  27. ↑ Rosenberg, Zach. "DARPA pierde contacto con HTV-2". Archivado el 30 de diciembre de 2011 en Wayback Machine . Flight International , 11 de agosto de 2011.
  28. ↑ "El vehículo hipersónico de DARPA impulsa el conocimiento técnico" Archivado el 6 de abril de 2014 en Wayback Machine . DARPA, 11 de agosto de 2011.
  29. ↑ Norris, Guy. "La Junta de Revisión se prepara para investigar la pérdida del HTV-2". Archivado el 21 de noviembre de 2011 en Wayback Machine . Aviation Week , 12 de agosto de 2011.
  30. ↑ "Avión de prueba hipersónico 'perdido'"" . BBC News . 12 de agosto de 2011. Archivado del original el 12 de agosto de 2011 . Consultado el 12 de agosto de 2011 .BBC News , 11 de agosto de 2011 .
  31. ↑ DARPA reorienta la investigación hipersónica hacia misiones tácticas. Archivado el 17 de enero de 2014 en Wayback Machine - Aviationweek.com, 8 de julio de 2013.
  • Página de Falcon en Darpa.mil
  • Página sobre el VHC en Globalsecurity.org
  • "Lanzamiento aéreo de cohete simulado para el Falcon de Darpa" Archivado el 23/02/2012 en Wayback Machine , Aviation Week,
  • "Los proyectiles hipersónicos vuelven a ser noticia" en Defensetech.org
  • "Vuelo hipersónico: El FALCON en vuelo para la defensa" y "La Fuerza Aérea planea pruebas de vuelo de un vehículo hipersónico" en Space.com
  • "El Pentágono está desarrollando naves espaciales de defensa de gran alcance".Washington Post, 16 de marzo de 2005
  • "Los proyectos de aeronaves hipersónicas estadounidenses se enfrentan a cambios a medida que el Congreso insta a la creación de una oficina tecnológica conjunta" , Flight International, 30 de mayo de 2006.