سیستم لیزر پرقدرت هوابرد نیروی هوایی ایالات متحده پیشرفت کلیدی را مشاهده می کند

اخیراً، آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده (AFRL) آزمایش پرواز مفهوم جدید هدایت پرتو را با موفقیت به پایان رساند. این مفهوم را می توان با یک سیستم لیزر انرژی هدایت شده که در یک هواپیما ادغام شده است استفاده کرد.
این تیم متشکل از پرسنل اداره سیستم‌های هوافضای AFRL، مدیریت انرژی در پایگاه نیروی هوایی کورتلند، نیومکزیکو، و پیمانکار اصلی MZA Associates، طبق گزارش‌ها، راهنمای پرتوی کم‌مقیاس را برای ارزیابی قابلیت‌های جریان آیرودینامیکی مختلف توسعه داده و آزمایش کردند. تکنیک‌های کنترلی برای کاهش اعوجاج‌های نوری و مکانیکی مرتبط با پرتوهای لیزر در سکوهای پر سرعت هوابرد. اعوجاج نوری و مکانیکی مرتبط با پرتو لیزر در یک سکوی هوابرد پرواز با سرعت بالا.
رودی جانسون، مدیر برنامه HARDROC، گفت: مدیر برنامه HARDROC یک جهش تکنولوژیکی به جلو در به حداقل رساندن تخریب آیرودینامیکی است.
محققان آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی ایالات متحده (AFRL) چندین سال است که در حال توسعه سیستم کنترل جریان در قلب HARDROC هستند. به گفته دکتر اسکات شرر، سرپرست CFD برای پروژه HARDROC، "با استفاده از تکنیک های شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی پیشرفته (CFD)، ما توانستیم اثرات هوا را در سرعت های بسیار بالا و در محدوده زاویه ای بسیار زیاد به میزان قابل توجهی کاهش دهیم. ما به طور موثری از زمان محاسباتی قابل توجهی توسط دفتر مدرنیزاسیون محاسباتی با کارایی بالا وزارت دفاع برای تعیین اینکه کدام تکنیک های کنترل جریان کار می کنند، ارزش دنبال کردن را دارند و کدامیک مفید نیستند، ارائه شده است.
تیم مدیریت سیستم‌های هوافضا با همکاری نزدیک با همتایان خود در اداره انرژی مستقیم، از تلاش‌های قبلی در توسعه راهنمای پرتو برای پیشرفت بیشتر فناوری‌های مورد استفاده در پروژه HARDROC استفاده کردند.
دکتر متیو کمنتز، محقق ارشد اثرات هوا و کنترل پرتو در شورای انرژی هدایت شده AFRL در پایگاه نیروی هوایی کورتلند، NM، گفت: "پیشبرد آزمایش پرواز یک کار و دستاورد فوق العاده برای تیم HARDROC است." آزمایش های پروازی به توسعه نشانگر پرتو هوابرد کمک می کند تا به جلو حرکت کند."
در حالی که تکنیک های پیشرفته کنترل جریان در قلب پروژه HARDROC قرار دارند، اصلاح این آیرودینامیک و ترکیب آنها با اپتیک واقعی برای نشان دادن اثربخشی سیستم کلی حیاتی است.
"بر اساس نتایج شبیه‌سازی‌های محاسباتی و آزمایش‌های تونل باد، ما بسیار مطمئن هستیم که سیستم کنترل جریان هوا به خوبی عمل می‌کند. اما سوال بزرگ در ذهن ما این بود که آیا این تکنیک‌های کنترل جریان را می‌توان با اپتیک‌های حساس مورد نیاز برای پیشرفته استفاده کرد. سیستم های انرژی هدایت شده و HARDROC به سرعت این مشکل را حل کرد."
برای دریافت این پاسخ‌ها، AFRL با MZA، یک رهبر جهانی در مدل‌سازی، تجزیه و تحلیل، طراحی، توسعه، یکپارچه‌سازی و آزمایش لیزرهای پرانرژی (HEL) و سیستم‌های نوری پیشرفته قرارداد امضا کرد تا سیستمی در مقیاس فرعی طراحی کند که می‌تواند در یک تونل باد یا یک هواپیما.
طرح نهایی در یک محفظه محیطی و تونل باد مورد آزمایش زمینی قرار گرفت تا از عملکرد و عملکرد زیر بار اطمینان حاصل شود، و پس از آن آزمایش نهایی پرواز بر روی یک جت تجاری در تابستان و پاییز سال 2022 انجام شد. در طول آزمایشات پرواز، هواپیما با سرعت بالا حرکت کرد سنسورهای مختلفی برای اندازه گیری اختلالات آیرودینامیکی استفاده شد. داده‌ها نشان می‌دهند که راهنمای پرتو HARDROC محدوده عملیاتی سیستم انرژی هدایت‌شده در هوا را گسترش می‌دهد و میدان دید 360-درجه‌ای را در محدوده سرعت وسیع‌تر در اندازه، وزن و قدرت بسیار کوچک‌تر (SWaP) فراهم می‌کند.
دکتر مایک استانک، مشاور فنی بخش سیستم‌های یکپارچه شورای سیستم‌های هوافضا، گفت: نمایش موفقیت‌آمیز برجک HARDROC یک مانع فنی بزرگ را برای عملیات لیزرهای پرقدرت بر روی هواپیماهای پرسرعت در انواع مأموریت‌های نیروی هوایی برطرف می‌کند. ادغام یک برجک HARDROC با اندازه، وزن و قدرت کوچکتر نسبت به دیگر انواع استراتژی‌های یکپارچه، باعث می‌شود که توان لیزر کمتری در اثر هوا از بین برود و در نتیجه عملکرد ماموریت بهبود یابد.