Předváděcí vozidlo hypersonické technologie - Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle

HSTDV
ILA Berlín 2012 PD 018.JPG
Model HSTDV vystavený na ILA Berlin Air Show ILA 2012
Role Robotický letový demonstrátor
Návrhář Organizace pro obranný výzkum a vývoj
První let 12. června 2019
Postavení Testování
Primární uživatel Indické ozbrojené síly

HSTDV je bezobslužný scramjet demonstrace letadla pro hypersonika letu. Vyvíjí se jako nosné vozidlo pro hypersonické řízené střely a řízené střely dlouhého doletu a bude mít několik civilních aplikací včetně vypouštění malých satelitů za nízkou cenu. Program HSTDV provozuje Organizace pro výzkum a vývoj obrany (DRDO).

Úvod

Indie prosazuje vývoj hardwaru pro pozemní a letové zkoušky jako součást ambiciózního plánu hypersonické řízené střely .

Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle (HSTDV) laboratoře obranného výzkumu a vývoje je určen k dosažení autonomního letu scramjet po dobu 20 sekund pomocí pevného booster startu rakety. Výzkum bude také informovat o zájmu Indie o opakovaně použitelné nosné rakety. Konečným cílem je dosáhnout Mach 6 ve výšce 32,5 km (20 mil).

Počáteční letové zkoušky jsou zaměřeny na ověření aerodynamiky leteckého vozidla, jakož i jeho tepelných vlastností a výkonu motoru scramjet. Maketa HSTDV byla ukázána na únorové výstavě Aero India v Bengaluru (viz foto) a S. Panneerselvam, ředitel projektu DRDL, říká, že inženýři mají za cíl zahájit letové testování plnohodnotného modelu dýchajícího vzduchu poháněného motor scramjet s tahem 1300 lb. v blízké budoucnosti.

Návrh a vývoj

Vykreslení výletního vozidla HSTDV.

V roce 2004 byl dokončen návrh na uchycení draku motoru.

V květnu 2008 Dr. Saraswat řekl:

Projekt HSTDV, jehož prostřednictvím chceme předvést výkon motoru scram-jet ve výšce od 15 km do 20 km, je zapnutý. V rámci tohoto projektu vyvíjíme hypersonické vozidlo, které bude poháněno scram-jetovým motorem. Jedná se o technologii dvojího použití, jejíž vývoj bude mít více civilních aplikací. Lze jej použít k vypuštění satelitů za nízkou cenu. Bude také k dispozici pro dálkové řízené střely budoucnosti.

Izrael poskytl určitou pomoc v programu HSTDV, včetně testování v aerodynamickém tunelu, stejně jako britská Cranfieldova univerzita Pomáhá také nejmenovaná třetí země. Podle zprávy Rusko v projektu poskytlo kritickou pomoc. Hlavním indickým obranným a průmyslovým partnerem je Rusko, které provedlo značný výzkum hypersonického pohonu.

1 metrické tuny, 5,6 metru (18 ft.)-dlouhé vzduchové vozidlo ve výstavbě, má zploštělý osmiboký průřez se středními částmi pahýlů a vyhrabanými ocasními ploutvemi a 3,7 metru obdélníkového průřezu sání vzduchu. Motor scramjet je umístěn pod středem těla, přičemž zadní část slouží jako součást výfukové trysky. Probíhají také vývojové práce na motoru.

Dva paralelní ploty v přední části těla mají omezit rozlití a zvýšit tah. Klapky s částečným rozpětím jsou k dispozici na odtokové hraně křídel pro ovládání náklonu. Vychýlitelný kryt trysky na konci spalovací komory se může vychýlit až o 25 °, aby byl zajištěn uspokojivý výkon během fází vypnutí a zapnutí.

Povrchy dna, křídel a ocasu draku jsou vyrobeny ze slitiny titanu, zatímco hliníková slitina obsahuje horní povrch. Vnitřní povrch motoru s dvojitou stěnou je ze slitiny niobu a vnější povrch z nimonové slitiny.

Kvůli technologickému odmítnutí materiálu pro motor scramjet byl zahájen nový program a materiály byly vyvinuty interně. To vedlo k soběstačnosti v této oblasti a motor scramjet byl úspěšně testován na zemi po dobu 20 s namísto počátečních 3 s.

V testu z 12. června 2019 bylo výletní vozidlo namontováno na pevný raketový motor Agni-I, aby se dostalo do požadované výšky. Poté, co bylo dosaženo požadované výšky a bylo dosaženo Machu, bylo výletní vozidlo vysunuto z nosné rakety. Ve vzduchu byl motor Scramjet automaticky zapálen a poháněl výletní vozidlo na Mach 6. DRDO utrácelo 30 milionů dolarů během fáze návrhu a vývoje, zatímco 4,5 milionu dolarů bylo vynaloženo na vývoj prototypu HSTDV.

Testování

Testování v aerodynamickém tunelu

Model vozidla v měřítku 1:16 byl testován v hypersonickém aerodynamickém tunelu provozovaném společností Israel Aerospace Industries. Izolovaný příjem byl testován v trisonickém aerodynamickém tunelu v indické národní letecké laboratoři (NAL) v Bangalore . Během laboratorního testování byl motor scramjet testován dvakrát po dobu 20 s. Před testovacím letem je požadováno celkem pět až šest testů. Očekávalo se, že zkušební let proběhne do konce roku 2010.

V listopadu 2010 představitelé DRDO tisku řekli, že v současné době otevírají čtyři nejmodernější zařízení uvnitř i v blízkosti Hyderabadu za cenu přesahující 10 miliard ₹ (140 milionů USD). dalších pět let. Údajně investují ₹ 3 až 4 miliardy (66 až 88 milionů USD) do zřízení tolik potřebného hypersonického aerodynamického tunelu v Hyderabadském raketovém komplexu. Pokročilé testovací zařízení Hypersonic Wind Tunnel (HWT) bylo nakonec uvedeno do provozu v raketovém komplexu Dr. APJ Abdula Kalama dne 20. prosince 2020.

Zařízení usnadňuje testování různých parametrů vozidla Hypersonic Technology Development Vehicle (HSTDV), včetně výkonu motoru.

„Je klíčové testovat [HSTDV] v rozsahu až Mach 12. Toto bude unikátní instalace v Indii,“ řekl Saraswat 22. listopadu 2010 pro AW&ST .

V prosinci 2011 vědci prokázali technologie pro aerodynamiku , aero-termodynamiku, motor a horké struktury prostřednictvím návrhu a pozemních testů. „Před uvedením na trh se nyní budeme muset zaměřit na mechanickou a elektrickou integraci, řídicí a naváděcí systém spolu s jejich balením, pokladním systémem, HILS (hardware v simulaci smyčky) a připravenost na spuštění,“ uvedly zdroje.

Letové zkoušky

V roce 2016 bylo oznámeno, že vozidlo bude testováno do prosince 2016. Na začátku roku 2019 bylo vozidlo schváleno ke zkouškám a mělo se testovat ve stejném roce.

Dne 12. června 2019 byl testován z ostrova Abdul Kalam Organizací pro obranný výzkum a vývoj. S motorem scramjet může létat na Mach 6. Byl testován z odpalovací rampy číslo 4 Integrated Test Range (ITR) na ostrově Abdul Kalam v okrese Balasore v Urísě v 11:27 IST . Podle některých nepotvrzených zpráv byl test částečným úspěchem, protože údajně balistické nosné vozidlo Agni-I, na kterém měl HSTDV získat zvýšení výšky, misi nedokončilo. Bylo to údajně kvůli „problémům s váhou“. Pověsti však nebyly potvrzeny. Podle oficiálního prohlášení ministerstva obrany „raketa byla úspěšně odpálena“ a shromážděná data budou analyzována za účelem „ověření kritických technologií“.

Testování Scramjet

Výletní vozidlo HSTDV namontované na pevném posilovacím stupni před startem 7. září 2020 na Launch Complex-IV (LC-IV) na ostrově Abdul Kalam .

Dne 7. září 2020 společnost DRDO úspěšně otestovala vozidlo HSTDV (Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle) poháněné scramjetem . Výletní vozidlo bylo vypuštěno v 11:03 IST od Dr APJ Abdul Kalam Launch Complex na Wheeler Island na vrcholu solidního posilovače. Ve výšce 30 km se odděluje kapotáž užitečného zatížení, následuje oddělení výletního vozidla HSTDV, otvor pro nasávání vzduchu, vstřikování paliva a automatické zapalování. Po 20 sekundách hypersonického spalování dosáhlo výletní vozidlo rychlosti téměř 2 km za sekundu. Tento testovací let ověřil aerodynamickou konfiguraci vozidla, zapalování a trvalé spalování motoru scramjet při hypersonickém proudění, separační mechanismy a charakterizované termo-strukturální materiály. HSTDV má sloužit jako stavební kámen hypersonických řízených střel příští generace.

Viz také

Reference

externí odkazy