Exclusivo: Los Skunk Works Revela sus Planes para un Sucesor del SR-71 Blackbird
Por Guy Norris [email protected]
01 de noviembre 2013. Desde que el insuperable SR-71 Blackbird de Lockheed fue retirado de servicio en la Fuerza Aérea de los EE.UU. hace casi dos décadas , la eterna pregunta ha sido: ¿Será capaz de ser sucedido por un avión de nueva generación, de mayor velocidad? Y de ser así ¿cuándo?
Es decir, hasta ahora. Después de años de silencio sobre el tema, los Skunk Works de Lockheed Martin han revelado en exclusiva a Aviation Week detalles de sus planes a largo plazo para lo que describen como una plataforma hipersónica asequible de Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento (ISR ), asi como de ataque, que podría entrar en el desarrollo en forma de un demostrador tan pronto como en el 2018. ApodadoSR -72 , el avión bimotor está diseñado para un crucero de Mach 6, alrededor de dos veces la velocidad de su antecesor, y tendrá la capacidad opcional para atacar blancos .
Guiados por el mapa de ruta hipersónico a largo plazo de la Fuerza Aérea de los EE.UU., el SR- 72 está diseñado para cubrir lo que los planificadores de defensa perciben como las crecientes lagunas en la cobertura de la reacción rápida de inteligencia debido a la gran cantidad de satélites , plataformas tripuladas y no tripuladas subsónicas destinadas a reemplazar el SR-71. Las amenazas potencialmente peligrosas, y cada vez más móviles, están emergiendo en las zonas de espacio aéreo negado o controvertido, en los países con defensas aéreas sofisticadas y conocimiento detallado de los movimientos por satélite.
Un vehículo que penetre a gran altitud y Mach 6, se espera una velocidad considerada por Lockheed Martin como el "punto dulce " para un vuelo hipersónico práctico de apiración por aire, para sobrevivir , donde no lo harían incluso las aeronaves furtivas avanzadas, subsónicas y supersónicas, y no tripuladas. Por otra parte , una plataforma armada ISR también tendría la capacidad de atacar objetivos antes de que pudieran ponerse a resguardo.
Aunque han habido indicios de que sen emprendido trabajos clasificados en varios sucesores del SR-71, o alguna de sus funciones, ninguno de los seductores anuncios se han materializado en nada sustancial. Fuera del mundo negro , esto siempre ha sido relativamente fácil de explicar. Aunque pocos cuestionan el convincente imperativo militar de la capacidad ISR de alta velocidad, los astronómicos costes de desarrollo han hecho imposible esta idea virtual.
Pero ahora Lockheed Martin cree que tiene la respuesta. "Los Skunk Works ha estado trabajando con Aerojet Rocketdyne durante los últimos siete años para desarrollar un método para integrar una turbina off-the -shelf con un scramjet para propulsar al avión desde cabecera de pista hasta más de Mach 6" dice Brad Leland , Gerente de Portfolio para tecnologías hipersónicas que respiran aire . "Nuestro enfoque se basa en el HTV-3X , pero esto se extiende mucho más allá y aborda el problema técnico clave que se mantuvo en ese programa : el motor de turbina de alta velocidad ", añade , refiriéndose al demostrador hipersónico reutilizable de la USAF/DARPA cancelado en el 2008 .
El concepto de un vehículo hipersónico reutilizable era una consecuencia del programa Falcon de la Darpa , que incluyó el desarrollo de pequeños vehículos de lanzamiento, vehículos aeronáuticos comunes ( CAV ) y un vehículo de crucero hipersónico ( VHC). Como las tecnologías estructurales y aerodinámicas tanto para el CAV y el VHC necesitan pruebas , Lockheed Martin financio el desarrollo de una serie de vehículos de prueba sin motor hipersónico ( HTV ).
En medio de todo ello, como parte de un programa del 2004 para volver a centrarse en el espacio, la NASA canceló casi toda la investigación hipersónica , incluyendo el trabajo en el X-43C, el demostrador del sistema de propulsión de ciclo combinado. Por tanto, el esfuerzo de la Darpa en el HTV se amplió para incluir un tercer HTV , el HTV-3X propulsado, que iba a despegar de una pista de aterrizaje con la potencia de un turborreactor y acelerar hasta Mach 6 con un scramjet y luego regresar a la tierra .
A pesar de que el demostrador nunca progreso a lo que describe Leland, el demostrador HTV-3X Blackswift nunca se concreto, el trabajo de diseño conceptual nos llevo a "varios logros importantes que no publicitamos demasiado ", señala . "Se produjo una configuración de la aeronave controlada que podría despegar, acelerar a través de velocidades subsónicas , supersónicos, transónicas e hipersónicos . Fue controlable y mantuvo el extremo puntiagudo hacia adelante " , añade Leland.
Las lecciones fundamentales ya fueron aprendidas , en particular lo referido a los sistemas de control de vuelo que podrían mantener la estabilidad a través del régimen de velocidad transónico. El trabajo de Lockheed Martin probó que la configuración puede "despegar sin salirse ", señala Leland . " Hemos sido capaces de bajar la velocidad de despegue y mantenerlo estable y controlable. Probamos todos en una serie de pruebas de túnel de viento ".
Igual de importante, el equipo de diseño del Skunk Works desarrolló una metodología para la integración práctica de un sistema de propulsión de ciclo combinado basado en una turbina ( TBCC ). "Antes de eso , eran todos dibujos animados ", dice Leland . "En realidad, desarrollamos una manera de transformarlo de un turborreactor a un estatorreactor y viceversa. Hicimos un montón de pruebas que lo demuestran , incluyendo la primera demostración del modo de transición." El Skunk Works realizó pruebas en tierra a subescala del TBCC bajo el programa Facet, que combina un pequeño turborreactor de alto Mach con un modo dual estatorreactor /scramjet , con los dos compartiendo una toma de entrada de aire de simetría axial y una tobera de escape de gases.
Mientras tanto el Programa HISTED (High-Speed Turbine Engine Demonstration), llevado en paralelo por el U.S. Air Force Research Laboratory fallo en producir un pequeño turborreactor capaz de alcanzar velocidades de hasta Mach 4 en un TBCC . "El motor de turbina de alta velocidad era uno de los problemas técnicos remanentes. Francamente , ellos simplemente no estaban preparados ", recuerda Leland . Esto dejó a los diseñadores de Skunk Works con un problema familiar: cómo cerrar la brecha entre la velocidad máxima de Mach 2.5 de los motores de turbina de producción corriente y la velocidad de Mach 3-3.5 de arranque del estatorreactor/scramjet . "Lo llamamos el abismo empuje alrededor Mach 3 ", añade .
Aunque otros estudios se llevaron a cabo después de la desaparición del HTV-3X en el marco del programa Modo de Transición de la Darpa, estos también quedaron en el camino después de la finalización de un modelo de motor TBCC en 2009-10. Por lo tanto, Lockheed Martin y Aerojet Rocketdyne " se sentaron como dos empresas y nos preguntaron: ' ¿Podemos hacer que funcione ? ¿Qué es lo que todavía falta? '", Dice Leland . " A Mach 4 la turbina es lo que te lleva allí , y hemos estado trabajando con Rocketdyne en este problema durante los últimos siete años. "
Por último , dice, los dos lograron un avance en el diseño que permitirá el desarrollo de un reemplazo hipersónico viable del SR-71. "Hemos desarrollado una manera de trabajar con un motor off-the -shelf de la categoria del F100/F110 ", señala Leland . Los trabajos, que incluyen la modificación del estatorreactor para adaptarse a una velocidad de adquisición más baja, son "el elemento clave para que este avión sea práctico, a corto plazo y asequible ", explica. "Incluso si los motores HISTED hubieran tenido éxito , y aunque el Blackswift hubiera volado, habríamos tenido que ampliar esas pequeñas turbinas , lo que habría costado miles de millones. "
Lockheed no revelará el método elegido para salvar el abismo de empuje. La compañía financió la investigación y el desarrollo , y "nuestro enfoque es de nuestra propiedad", dice Leland , quien agregó que él no puede entrar en detalles. Se conocen varios conceptos , sin embargo , icluso lo suficientemente maduros para un ensayo a mayor escala , con inclusión de diversos métodos de preenfriamiento que inyecten un flujo de masa de aire enfriado en el compresor para aumentar el rendimiento . Otros conceptos que aumentan la potencia del motor incluyen el " hyperburner ", un aumentador que se inicia como una cámara de postcombustión y transiciona a un estatorreactor a medida que aumenta el número de Mach. Aerojet , que adquirió a Rocketdyne a principios de este año , también se ha planteado la opción de un estatorreactor eyector cohete aumentador como otro medio de proporcionar una perfecta propulsión a Mach 6 .
Aunque los detalles del concepto de empuje aumentado propuesto se mantienen en secreto, Leland dice que una parte importante del éxito de un diseño de modo de transición integrado es la entrada. "Eso es porque usted tiene que mantener dos sistemas de compresor (para el estatorreactor y la turbina) trabajando de manera estable. Ambos funcionan en paralelo", añade .
Lockheed ha realizado pruebas a escala de los componentes. "El siguiente paso sería ponerlo a punto a través de una serie de pruebas o demostraciones críticas", dice Leland . "Estamos listos para las demostraciones críticas, y podríamos estar listos para hacer un avión demostrador en el 2018. Ese sería el comienzo de la creación y ejecución de las demostraciones críticas completas. A partir de ahora , no existen tecnologías a ser inventadas. Estamos dispuestos a continuar , lo único que nos frena es la percepción de que lo hipersonico siempre es caro, grande y exótico. "
La línea de tiempo del 2018 se determina por el calendario de potencial para un arma de ataque de alta velocidad ( HSSW - high-speed strike weapon ), un programa de misiles hipersónicos de EE.UU. que esta tomando forma bajo el auspicio de la USAF y la Darpa . "Podemos hacer demostraciones críticos entre ahora y entonces, pero no creemos que será hasta que vuele el HSSW y ponga a dormir a algunas preguntas acerca de esta tecnología, y si podemos realmente hacer esto, ya que la confianza va a estar ahí." a pesar del reciente éxito de los esfuerzos de demostración, como el X -51A Waverider , Leland observa que " lo hipersónico todavía tiene un poco de un factor de risa."
El tiempo también encaja con la hoja de ruta hipersónica de la USAF , que exige esfuerzos para apoyar el desarrollo de un arma de ataque hipersónica en el 2020 y una aeronave regional ISR y de Interdicción en el 2030 ( AW y ST 26 de noviembre 2012 , p . 40 ). Los requisitos clave para el avión de alta velocidad de ISR/Ataque es la capacidad de sobrevivir a un " día sin espacio " - satélites de comunicación y navegación - y el ser capaz de penetrar las zonas negadas. Con un sistema de propulsión TBCC , la Fuerza Aérea ha impulsado cada vez una mayor velocidad desde la definición de Mach 4 en las reuniones de planificación inicial en diciembre de 2010 . Los últimos requisitos se cree que son al menos de Mach 5, además de velocidad de crucero y el funcionamiento de una pista de aterrizaje convencional .
El camino hacia el SR-72 comenzaría con un vehículo de investigación de vuelo opcionalmente pilotado ( FRV ) , que mida alrededor de 60 pies de largo y funciona con una sola , pero a gran escala , con la propulsión "Flowpath". "El demostrador sera aproximadamente del tamaño de un caza F-22, de un solo motor y podría volar durante varios minutos a Mach 6" dice Leland. El esbozo del plan para un vehículo operacional, el SR -72, es el de un avión no tripulado de dos motores y de más de 100 pies de largo (ver concepto del artista en la página 20 ). "Va a ser del tamaño del SR-71 y tener el mismo alcance, pero tendra el doble de velocidad", añade. El FRV se iniciaría en el 2018 y volaría en el 2023." Queremos estar listos para lanzar el SR-72 poco después y podría estar en servicio en el 2030 ", dice Leland .
Según Al Romig , vicepresidente de ingeniería y sistemas avanzados de Skunk Works , "La velocidad es el nueva sigilo. " Esto quizás es así, dados los desafíos inherentes a la reducción de la firma radar de los vehículos hipersónicos. Con grandes entradas de motor y los requisitos aerodinámicos reemplazando la mayoría de las consideraciones, el concepto SR-72 muestra poco en el camino de la alineación de una plataforma sigilosa. Aunque las superficies pueden estar recubiertas con material de absorción de radar , es probable que un factor que complique el requisito furtivo sea la protección térmica a lo largo de los bordes de ataque agudos. Al igual que el vehículo HTV-3X , el SR-72 también puede presentar bordes de ataque metálicos para el calentamiento cinético y una estructura metálica primaria "frío/calor", diseñada para manejar las altas cargas de flujo térmico.
Las profundas góndolas motrices, montados cercanas a la zona interna del fuselaje, indicar la presencia de un motor de ciclo combinado de configuración similar al del motor descripto para el HTV-3X , así como las tomas de aire integradas de turbina - estatorreactor." Una de las diferencias con este demostrador en comparación con el HTV-3X es que con este último estábamos limitados a pequeñas turbinas con un diseño de baja fricción", dice Leland . "Con los motores del tipo cazas, aceleramos mucho más rápidamente. Es una mejora significativa en la adición de los márgenes. También es muy importante que tenga una toma de aire y una tobera común debido a la cantidad significativa de resistencia de derrame en la toma de aire y la resistencia de base en la tobera" .
Aerodinámicamente , el cuerpo delantero parece estar conformado para la compresión de entrada a alta velocidad , pero sin la característica configuración escalonada de las aeronaves "cabalgadoras de onda" (o surfistas) como el X-51A. " No somos partidarios de los surfistas ", dijo Leland . "Encontramos que para que una aeronave de este tipo, usted tiene que estar en crucero y quemar la mayor parte de su combustible en crucero. Pero estos diseños queman más combustible , ya que deben acelerar en crucero, por lo que ud. desea un vehículo eficiente que lo lleve a crucero. Se termina con un vehículo que es difícil de despegar y aterrizar , tiene poco volumen de combustible y una alta resistencia transónica " .
La forma en planta se caracteriza por las aristas que se mezclan limpiamente en un ala en delta con una flecha fuertemente pronunciada que se remonta aproximadamente a medio camino a lo largo del "jorobado" fuselaje . Las aristas y delta fueron probablemente diseñadas para proporcionar un aumento de la estabilidad direccional, así como una mayor cantidad de sustentación a altas velocidades de crucero. En la zona externo de las tomas de aire del motor, el abrupto ángulo del borde de ataque se alinea con el fuselaje antes de que el ala se extiende en forma de trapecio. El ángulo acodado del ala proporcionaría el vortice de sustentación para ayudar en el vuelo a baja velocidad.
El SR -72 está siendo diseñado con la capacidad de ataque en mente. "Nos gustaría imaginar un papel con sobrevuelo ISR , así como misiles ", dijo Leland . Siendo lanzadas desde una plataforma de Mach 6 , las armas no requeriría un acelerador, lo que reduciría significativamente el peso . Cuanto mayor sea la velocidad del SR -72 también le dara la capacidad de detectar y atacar blancos más ágiles. "Incluso con el SR -71,a Mach 3, todavía había tiempo para notificar que el avión se iba acercando, pero a Mach 6 , no hay tiempo de reacción para ocultar un blanco móvil. Es un ISR inevitable ", añade. Lockheed prevé que una vez que el FRV haya completado su función de demostrador inicial, podría convertirse en un banco de pruebas para el desarrollo de tecnologías ISR de alta velocidad y como apoyo a las pruebas del conjunto de armas, aviónica y sistemas de enlace para bajada de datos del SR-72.
"Es hora de reconocer la existencia del SR-72 , debido al futuro HSSW", dice Leland . Junto con el estratégico " giro hacia el Pacífico", el concepto de ISR de alta velocidad está " empezando a ganar fuerza ", señala. "De acuerdo con la hoja de ruta hipersónica, el camino de desarrollo de la aeronave es a través del misil, por lo que ahora es el momento de poner en marcha la demostración crítica." Estos serían prueba de los distintos elementos del sistema de propulsión , que se integrarían entonces para la evaluación a plena escala del FRV.
"Hemos seguido invirtiendo fondos de la compañía , y estamos en un punto donde los siguientes pasos requerirán pruebas a gran escala, lo que aumentaría significativamente el nivel de inversión que hemos tenido que hacer al día. Sera muy probable que entre la Darpa y la USAF tendran que financiar los próximos pasos ", dijo Leland . El FRV también dará al Skunk Works una mejor idea sobre los costos generales de desarrollo, añade.
En cuanto a los rumores de la existencia de una aeronave ISR de alta velocidad, Leland es despectivo. "Han pasado casi 20 años desde que fue retirado el SR-71. Si hubo un reemplazo, lo han estado ocultando muy bien ", dice.
Fuentes:
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/awx_11_01_2013_p0-632731.xml&p=1
Por Guy Norris [email protected]
01 de noviembre 2013. Desde que el insuperable SR-71 Blackbird de Lockheed fue retirado de servicio en la Fuerza Aérea de los EE.UU. hace casi dos décadas , la eterna pregunta ha sido: ¿Será capaz de ser sucedido por un avión de nueva generación, de mayor velocidad? Y de ser así ¿cuándo?
Es decir, hasta ahora. Después de años de silencio sobre el tema, los Skunk Works de Lockheed Martin han revelado en exclusiva a Aviation Week detalles de sus planes a largo plazo para lo que describen como una plataforma hipersónica asequible de Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento (ISR ), asi como de ataque, que podría entrar en el desarrollo en forma de un demostrador tan pronto como en el 2018. ApodadoSR -72 , el avión bimotor está diseñado para un crucero de Mach 6, alrededor de dos veces la velocidad de su antecesor, y tendrá la capacidad opcional para atacar blancos .
Guiados por el mapa de ruta hipersónico a largo plazo de la Fuerza Aérea de los EE.UU., el SR- 72 está diseñado para cubrir lo que los planificadores de defensa perciben como las crecientes lagunas en la cobertura de la reacción rápida de inteligencia debido a la gran cantidad de satélites , plataformas tripuladas y no tripuladas subsónicas destinadas a reemplazar el SR-71. Las amenazas potencialmente peligrosas, y cada vez más móviles, están emergiendo en las zonas de espacio aéreo negado o controvertido, en los países con defensas aéreas sofisticadas y conocimiento detallado de los movimientos por satélite.
Un vehículo que penetre a gran altitud y Mach 6, se espera una velocidad considerada por Lockheed Martin como el "punto dulce " para un vuelo hipersónico práctico de apiración por aire, para sobrevivir , donde no lo harían incluso las aeronaves furtivas avanzadas, subsónicas y supersónicas, y no tripuladas. Por otra parte , una plataforma armada ISR también tendría la capacidad de atacar objetivos antes de que pudieran ponerse a resguardo.
Aunque han habido indicios de que sen emprendido trabajos clasificados en varios sucesores del SR-71, o alguna de sus funciones, ninguno de los seductores anuncios se han materializado en nada sustancial. Fuera del mundo negro , esto siempre ha sido relativamente fácil de explicar. Aunque pocos cuestionan el convincente imperativo militar de la capacidad ISR de alta velocidad, los astronómicos costes de desarrollo han hecho imposible esta idea virtual.
Pero ahora Lockheed Martin cree que tiene la respuesta. "Los Skunk Works ha estado trabajando con Aerojet Rocketdyne durante los últimos siete años para desarrollar un método para integrar una turbina off-the -shelf con un scramjet para propulsar al avión desde cabecera de pista hasta más de Mach 6" dice Brad Leland , Gerente de Portfolio para tecnologías hipersónicas que respiran aire . "Nuestro enfoque se basa en el HTV-3X , pero esto se extiende mucho más allá y aborda el problema técnico clave que se mantuvo en ese programa : el motor de turbina de alta velocidad ", añade , refiriéndose al demostrador hipersónico reutilizable de la USAF/DARPA cancelado en el 2008 .
El concepto de un vehículo hipersónico reutilizable era una consecuencia del programa Falcon de la Darpa , que incluyó el desarrollo de pequeños vehículos de lanzamiento, vehículos aeronáuticos comunes ( CAV ) y un vehículo de crucero hipersónico ( VHC). Como las tecnologías estructurales y aerodinámicas tanto para el CAV y el VHC necesitan pruebas , Lockheed Martin financio el desarrollo de una serie de vehículos de prueba sin motor hipersónico ( HTV ).
En medio de todo ello, como parte de un programa del 2004 para volver a centrarse en el espacio, la NASA canceló casi toda la investigación hipersónica , incluyendo el trabajo en el X-43C, el demostrador del sistema de propulsión de ciclo combinado. Por tanto, el esfuerzo de la Darpa en el HTV se amplió para incluir un tercer HTV , el HTV-3X propulsado, que iba a despegar de una pista de aterrizaje con la potencia de un turborreactor y acelerar hasta Mach 6 con un scramjet y luego regresar a la tierra .
A pesar de que el demostrador nunca progreso a lo que describe Leland, el demostrador HTV-3X Blackswift nunca se concreto, el trabajo de diseño conceptual nos llevo a "varios logros importantes que no publicitamos demasiado ", señala . "Se produjo una configuración de la aeronave controlada que podría despegar, acelerar a través de velocidades subsónicas , supersónicos, transónicas e hipersónicos . Fue controlable y mantuvo el extremo puntiagudo hacia adelante " , añade Leland.
Las lecciones fundamentales ya fueron aprendidas , en particular lo referido a los sistemas de control de vuelo que podrían mantener la estabilidad a través del régimen de velocidad transónico. El trabajo de Lockheed Martin probó que la configuración puede "despegar sin salirse ", señala Leland . " Hemos sido capaces de bajar la velocidad de despegue y mantenerlo estable y controlable. Probamos todos en una serie de pruebas de túnel de viento ".
Igual de importante, el equipo de diseño del Skunk Works desarrolló una metodología para la integración práctica de un sistema de propulsión de ciclo combinado basado en una turbina ( TBCC ). "Antes de eso , eran todos dibujos animados ", dice Leland . "En realidad, desarrollamos una manera de transformarlo de un turborreactor a un estatorreactor y viceversa. Hicimos un montón de pruebas que lo demuestran , incluyendo la primera demostración del modo de transición." El Skunk Works realizó pruebas en tierra a subescala del TBCC bajo el programa Facet, que combina un pequeño turborreactor de alto Mach con un modo dual estatorreactor /scramjet , con los dos compartiendo una toma de entrada de aire de simetría axial y una tobera de escape de gases.
Mientras tanto el Programa HISTED (High-Speed Turbine Engine Demonstration), llevado en paralelo por el U.S. Air Force Research Laboratory fallo en producir un pequeño turborreactor capaz de alcanzar velocidades de hasta Mach 4 en un TBCC . "El motor de turbina de alta velocidad era uno de los problemas técnicos remanentes. Francamente , ellos simplemente no estaban preparados ", recuerda Leland . Esto dejó a los diseñadores de Skunk Works con un problema familiar: cómo cerrar la brecha entre la velocidad máxima de Mach 2.5 de los motores de turbina de producción corriente y la velocidad de Mach 3-3.5 de arranque del estatorreactor/scramjet . "Lo llamamos el abismo empuje alrededor Mach 3 ", añade .
Aunque otros estudios se llevaron a cabo después de la desaparición del HTV-3X en el marco del programa Modo de Transición de la Darpa, estos también quedaron en el camino después de la finalización de un modelo de motor TBCC en 2009-10. Por lo tanto, Lockheed Martin y Aerojet Rocketdyne " se sentaron como dos empresas y nos preguntaron: ' ¿Podemos hacer que funcione ? ¿Qué es lo que todavía falta? '", Dice Leland . " A Mach 4 la turbina es lo que te lleva allí , y hemos estado trabajando con Rocketdyne en este problema durante los últimos siete años. "
Por último , dice, los dos lograron un avance en el diseño que permitirá el desarrollo de un reemplazo hipersónico viable del SR-71. "Hemos desarrollado una manera de trabajar con un motor off-the -shelf de la categoria del F100/F110 ", señala Leland . Los trabajos, que incluyen la modificación del estatorreactor para adaptarse a una velocidad de adquisición más baja, son "el elemento clave para que este avión sea práctico, a corto plazo y asequible ", explica. "Incluso si los motores HISTED hubieran tenido éxito , y aunque el Blackswift hubiera volado, habríamos tenido que ampliar esas pequeñas turbinas , lo que habría costado miles de millones. "
Lockheed no revelará el método elegido para salvar el abismo de empuje. La compañía financió la investigación y el desarrollo , y "nuestro enfoque es de nuestra propiedad", dice Leland , quien agregó que él no puede entrar en detalles. Se conocen varios conceptos , sin embargo , icluso lo suficientemente maduros para un ensayo a mayor escala , con inclusión de diversos métodos de preenfriamiento que inyecten un flujo de masa de aire enfriado en el compresor para aumentar el rendimiento . Otros conceptos que aumentan la potencia del motor incluyen el " hyperburner ", un aumentador que se inicia como una cámara de postcombustión y transiciona a un estatorreactor a medida que aumenta el número de Mach. Aerojet , que adquirió a Rocketdyne a principios de este año , también se ha planteado la opción de un estatorreactor eyector cohete aumentador como otro medio de proporcionar una perfecta propulsión a Mach 6 .
Aunque los detalles del concepto de empuje aumentado propuesto se mantienen en secreto, Leland dice que una parte importante del éxito de un diseño de modo de transición integrado es la entrada. "Eso es porque usted tiene que mantener dos sistemas de compresor (para el estatorreactor y la turbina) trabajando de manera estable. Ambos funcionan en paralelo", añade .
Lockheed ha realizado pruebas a escala de los componentes. "El siguiente paso sería ponerlo a punto a través de una serie de pruebas o demostraciones críticas", dice Leland . "Estamos listos para las demostraciones críticas, y podríamos estar listos para hacer un avión demostrador en el 2018. Ese sería el comienzo de la creación y ejecución de las demostraciones críticas completas. A partir de ahora , no existen tecnologías a ser inventadas. Estamos dispuestos a continuar , lo único que nos frena es la percepción de que lo hipersonico siempre es caro, grande y exótico. "
La línea de tiempo del 2018 se determina por el calendario de potencial para un arma de ataque de alta velocidad ( HSSW - high-speed strike weapon ), un programa de misiles hipersónicos de EE.UU. que esta tomando forma bajo el auspicio de la USAF y la Darpa . "Podemos hacer demostraciones críticos entre ahora y entonces, pero no creemos que será hasta que vuele el HSSW y ponga a dormir a algunas preguntas acerca de esta tecnología, y si podemos realmente hacer esto, ya que la confianza va a estar ahí." a pesar del reciente éxito de los esfuerzos de demostración, como el X -51A Waverider , Leland observa que " lo hipersónico todavía tiene un poco de un factor de risa."
El tiempo también encaja con la hoja de ruta hipersónica de la USAF , que exige esfuerzos para apoyar el desarrollo de un arma de ataque hipersónica en el 2020 y una aeronave regional ISR y de Interdicción en el 2030 ( AW y ST 26 de noviembre 2012 , p . 40 ). Los requisitos clave para el avión de alta velocidad de ISR/Ataque es la capacidad de sobrevivir a un " día sin espacio " - satélites de comunicación y navegación - y el ser capaz de penetrar las zonas negadas. Con un sistema de propulsión TBCC , la Fuerza Aérea ha impulsado cada vez una mayor velocidad desde la definición de Mach 4 en las reuniones de planificación inicial en diciembre de 2010 . Los últimos requisitos se cree que son al menos de Mach 5, además de velocidad de crucero y el funcionamiento de una pista de aterrizaje convencional .
El camino hacia el SR-72 comenzaría con un vehículo de investigación de vuelo opcionalmente pilotado ( FRV ) , que mida alrededor de 60 pies de largo y funciona con una sola , pero a gran escala , con la propulsión "Flowpath". "El demostrador sera aproximadamente del tamaño de un caza F-22, de un solo motor y podría volar durante varios minutos a Mach 6" dice Leland. El esbozo del plan para un vehículo operacional, el SR -72, es el de un avión no tripulado de dos motores y de más de 100 pies de largo (ver concepto del artista en la página 20 ). "Va a ser del tamaño del SR-71 y tener el mismo alcance, pero tendra el doble de velocidad", añade. El FRV se iniciaría en el 2018 y volaría en el 2023." Queremos estar listos para lanzar el SR-72 poco después y podría estar en servicio en el 2030 ", dice Leland .
Según Al Romig , vicepresidente de ingeniería y sistemas avanzados de Skunk Works , "La velocidad es el nueva sigilo. " Esto quizás es así, dados los desafíos inherentes a la reducción de la firma radar de los vehículos hipersónicos. Con grandes entradas de motor y los requisitos aerodinámicos reemplazando la mayoría de las consideraciones, el concepto SR-72 muestra poco en el camino de la alineación de una plataforma sigilosa. Aunque las superficies pueden estar recubiertas con material de absorción de radar , es probable que un factor que complique el requisito furtivo sea la protección térmica a lo largo de los bordes de ataque agudos. Al igual que el vehículo HTV-3X , el SR-72 también puede presentar bordes de ataque metálicos para el calentamiento cinético y una estructura metálica primaria "frío/calor", diseñada para manejar las altas cargas de flujo térmico.
Las profundas góndolas motrices, montados cercanas a la zona interna del fuselaje, indicar la presencia de un motor de ciclo combinado de configuración similar al del motor descripto para el HTV-3X , así como las tomas de aire integradas de turbina - estatorreactor." Una de las diferencias con este demostrador en comparación con el HTV-3X es que con este último estábamos limitados a pequeñas turbinas con un diseño de baja fricción", dice Leland . "Con los motores del tipo cazas, aceleramos mucho más rápidamente. Es una mejora significativa en la adición de los márgenes. También es muy importante que tenga una toma de aire y una tobera común debido a la cantidad significativa de resistencia de derrame en la toma de aire y la resistencia de base en la tobera" .
Aerodinámicamente , el cuerpo delantero parece estar conformado para la compresión de entrada a alta velocidad , pero sin la característica configuración escalonada de las aeronaves "cabalgadoras de onda" (o surfistas) como el X-51A. " No somos partidarios de los surfistas ", dijo Leland . "Encontramos que para que una aeronave de este tipo, usted tiene que estar en crucero y quemar la mayor parte de su combustible en crucero. Pero estos diseños queman más combustible , ya que deben acelerar en crucero, por lo que ud. desea un vehículo eficiente que lo lleve a crucero. Se termina con un vehículo que es difícil de despegar y aterrizar , tiene poco volumen de combustible y una alta resistencia transónica " .
La forma en planta se caracteriza por las aristas que se mezclan limpiamente en un ala en delta con una flecha fuertemente pronunciada que se remonta aproximadamente a medio camino a lo largo del "jorobado" fuselaje . Las aristas y delta fueron probablemente diseñadas para proporcionar un aumento de la estabilidad direccional, así como una mayor cantidad de sustentación a altas velocidades de crucero. En la zona externo de las tomas de aire del motor, el abrupto ángulo del borde de ataque se alinea con el fuselaje antes de que el ala se extiende en forma de trapecio. El ángulo acodado del ala proporcionaría el vortice de sustentación para ayudar en el vuelo a baja velocidad.
El SR -72 está siendo diseñado con la capacidad de ataque en mente. "Nos gustaría imaginar un papel con sobrevuelo ISR , así como misiles ", dijo Leland . Siendo lanzadas desde una plataforma de Mach 6 , las armas no requeriría un acelerador, lo que reduciría significativamente el peso . Cuanto mayor sea la velocidad del SR -72 también le dara la capacidad de detectar y atacar blancos más ágiles. "Incluso con el SR -71,a Mach 3, todavía había tiempo para notificar que el avión se iba acercando, pero a Mach 6 , no hay tiempo de reacción para ocultar un blanco móvil. Es un ISR inevitable ", añade. Lockheed prevé que una vez que el FRV haya completado su función de demostrador inicial, podría convertirse en un banco de pruebas para el desarrollo de tecnologías ISR de alta velocidad y como apoyo a las pruebas del conjunto de armas, aviónica y sistemas de enlace para bajada de datos del SR-72.
"Es hora de reconocer la existencia del SR-72 , debido al futuro HSSW", dice Leland . Junto con el estratégico " giro hacia el Pacífico", el concepto de ISR de alta velocidad está " empezando a ganar fuerza ", señala. "De acuerdo con la hoja de ruta hipersónica, el camino de desarrollo de la aeronave es a través del misil, por lo que ahora es el momento de poner en marcha la demostración crítica." Estos serían prueba de los distintos elementos del sistema de propulsión , que se integrarían entonces para la evaluación a plena escala del FRV.
"Hemos seguido invirtiendo fondos de la compañía , y estamos en un punto donde los siguientes pasos requerirán pruebas a gran escala, lo que aumentaría significativamente el nivel de inversión que hemos tenido que hacer al día. Sera muy probable que entre la Darpa y la USAF tendran que financiar los próximos pasos ", dijo Leland . El FRV también dará al Skunk Works una mejor idea sobre los costos generales de desarrollo, añade.
En cuanto a los rumores de la existencia de una aeronave ISR de alta velocidad, Leland es despectivo. "Han pasado casi 20 años desde que fue retirado el SR-71. Si hubo un reemplazo, lo han estado ocultando muy bien ", dice.
Fuentes:
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/awx_11_01_2013_p0-632731.xml&p=1
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