מערכת הלייזר המוטסת של חיל האוויר האמריקאי רואה התקדמות מפתח

לאחרונה, מעבדת המחקר של חיל האוויר האמריקאי (AFRL) השלימה בהצלחה בדיקות טיסה של קונספט חדש של מנחה קרן. ניתן להשתמש בקונספט זה עם מערכת לייזר אנרגיה מכוונת המשולבת במטוס.
הצוות, המורכב מאנשי מנהלת מערכות התעופה והחלל של AFRL, מנהלת האנרגיה המכוונת בבסיס חיל האוויר קורטלנד, ניו מקסיקו, והקבלן הראשי MZA Associates, לפי הדיווחים, פיתחו ובדקו מדריך קרן בעוצמה נמוכה בתת-קנה מידה כדי להעריך את היכולות של זרימות אווירודינמיות שונות. טכניקות בקרה כדי להפחית את העיוותים האופטיים והמכאניים הקשורים בקרני לייזר על פלטפורמות מוטסות במהירות גבוהה. עיוותים אופטיים ומכאניים הקשורים לקרן הלייזר על פלטפורמת טיסה במהירות גבוהה.
מנהל האלומה HARDROC הוא קפיצת מדרגה טכנולוגית במזעור השפלה אווירודינמית", אמר רודי ג'ונסון, מנהל תוכנית HARDROC. "סדרת בדיקות טיסה זו הדגימה את היעילות של בקרת זרימה בהפחתת ההשפעה האווירודינמית של במאי האלומה".
חוקרים במעבדת המחקר של חיל האוויר האמריקאי (AFRL) מפתחים את מערכת בקרת הזרימה בלב HARDROC כבר כמה שנים. לדברי ד"ר סקוט שרר, מוביל CFD בפרויקט HARDROC, "באמצעות טכניקות סימולציה מתקדמות של דינמיקת נוזלים חישובית (CFD), הצלחנו להפחית משמעותית את השפעות האוויר במהירויות גבוהות מאוד ובטווח זוויתי גדול מאוד. מינפנו ביעילות את זמן חישוב משמעותי שסופק על ידי DoD High Performance Computing Modernization Office כדי לקבוע אילו טכניקות בקרת זרימה יעבדו, אילו כדאי להמשיך, ואילו לא."
בשיתוף פעולה הדוק עם עמיתיהם במנהלת האנרגיה המכוונת, צוות מנהלת מערכות התעופה והחלל הסתמך על מאמצים קודמים בפיתוח מדריכי קרן כדי לקדם עוד יותר את הטכנולוגיות המשמשות בפרויקט HARDROC.
"התקדמות של בדיקות טיסה היא משימה והישג אדיר עבור צוות HARDROC," אמר ד"ר מתיו קמנץ, חוקר ראשי שותף לאפקטים אוויריים ובקרת קרן ב-AFRL Directed Energy Council בבסיס חיל האוויר קורטלנד, NM "הנתונים הללו מ- מבחני טיסה יסייעו לפיתוח מחוון האלומה המוטסת להתקדם".
בעוד טכניקות בקרת זרימה מתקדמות הן בלב ליבו של פרויקט HARDROC, שינוי האווירודינמיקה הללו ושילובם עם אופטיקה מציאותית הוא קריטי להדגמת היעילות של המערכת הכוללת.
"בהתבסס על תוצאות ההדמיות החישוביות שלנו וניסויי מנהרות הרוח שלנו, אנו בטוחים מאוד שמערכת בקרת זרימת האוויר תתפקד היטב. אבל השאלה הגדולה במוחנו הייתה האם ניתן להשתמש בטכניקות בקרת זרימה אלו עם האופטיקה הרגישה הנדרשת למתקדמים מערכות אנרגיה מכוונות. והארדרוק פתר את הבעיה הזו במהירות."
כדי לקבל את התשובות הללו, AFRL התקשרה עם MZA, מובילה עולמית במידול, ניתוח, תכנון, פיתוח, אינטגרציה ובדיקה של לייזרים עתירי אנרגיה (HELs) ומערכות אופטיות מתקדמות, כדי לתכנן מערכת תת-סקאלה שתוכל לשמש ב מנהרת רוח או מטוס.
התכנון הסופי נבדק על קרקע בתא סביבתי ובמנהרת רוח כדי להבטיח פונקציונליות וביצועים תחת עומס, ולאחר מכן ניסוי טיסה אחרון על מטוס עסקים בקיץ ובסתיו 2022. במהלך מבחני הטיסה, המטוס שיוט במהירות גבוהה תוך כדי חיישנים שונים שימשו למדידת הפרעות אווירודינמיות. הנתונים מראים כי מנחה האלומה HARDROC מרחיב את טווח הפעולה של מערכת האנרגיה המכוונת באוויר, ומספק שדה ראייה של 360-מעלות על פני טווח מהירויות רחב יותר בגודל, משקל והספק קטנים בהרבה (SWaP).
הדגמת הטיסה המוצלחת של צריח HARDROC מפנה מכשול טכני גדול להפעלת לייזרים בעלי הספק גבוה במטוסים מהירים במגוון משימות של חיל האוויר", אמר ד"ר מייק סטאנק, יועץ טכני של חטיבת המערכות המשולבות של מועצת המערכות האוויריות והחלל. השילוב של צריח HARDROC קטן יותר בגודל, משקל וכוח מאשר סוגים אחרים של אסטרטגיות אינטגרציה מאפשר לאבד פחות כוח לייזר לאפקטים אוויריים, וכתוצאה מכך ביצועי משימה משופרים."