然而,在人们对太空政治和军事不安的意识逐渐减弱的同时,民间战斗和重返月球的进展也令人兴奋不已。10月中旬,首次有报道称,中国在8月测试了一枚可携带核弹头的高超音速导弹,美国官员担心这可能会削弱其防御系统。1 美国、俄罗斯和朝鲜也测试了高超音速导弹, 2 但随后有报道称,中国还开发了一种反卫星武器,这种武器会在小型炸药锁定在卫星推进器上很长时间后损坏卫星并表现为发动机故障。3
全面的高超音速战略意味着要从进攻和防守两方面着手,制定全链条解决方案来应对这些先进威胁。凝视高空持续红外 (OPIR) 监视传感器可实时超视距探测高超音速威胁,从而延长交战时间并提示跟踪系统以实施射击解决方案。我们的 OPIR 监视系统可为最先进的导弹威胁提供弹性的太空导弹预警和跟踪。用于传感器部署的 C4ISR 空间和导弹作战模拟 (COSMOS) 建模工具套件可实现主动情报收集和高效资源分配,帮助最终用户了解完成工作所需的条件。
研究了湍流引起的亚音速、超音速和高超音速边界层的气动光学畸变特性。使用了四个边界层的直接数值模拟 (DNS) 数据,这些边界层的标称马赫数范围从 0.5 到 8。亚音速和超音速边界层的 DNS 数据是平板流。两个高超音速边界层均来自入口条件为 8 马赫的流动,其中一个是平板流,另一个是尖锥上的边界层。这些数据集中的密度场被转换为折射率场,这些折射率场沿预期的光束路径积分,以确定光束穿过湍流场的折射时将经历的有效光程长度。然后,通过考虑与体边界层效应相关的平均路径长度和倾斜问题,确定光程差 ( ) 的分布。将 的均方根与现有模型进行比较。发现从亚音速和超音速数据确定的 值与现有模型非常匹配。可以预料的是,由于在模型推导过程中做出了强雷诺类比等假设,高超音速数据匹配得并不好。到目前为止,该模型从未与本文中包含的马赫数如此之高的流动或流过尖锥几何的流动进行比较。
战略任务:NSWC Crane 拥有丰富的经验,包括 60 多年支持战略系统计划 (SSP),40 多年支持空军,以及在核现代化计划和可靠微电子领域持续发挥重要作用,是核三位一体中不可或缺的一部分。战略任务涵盖国防部的全方位活动,这些活动可以改变对手攻击美国及其利益的意愿和能力。此外,战略任务在高超音速技术开发和部署方面的领导地位将为针对美国及其盟友的侵略和攻击提供强大的作战威慑。NSWC Crane 正在领导多项高超音速活动,包括开发水下发射测试能力。
USD(R&E):人工智能、生物技术、自主性、网络、DE、完全网络化指挥/控制/通信技术 (FNC3)、量子科学、微电子学、高超音速、空间、5G
四个直接数值模拟 (DNS) 数据集涵盖了 8 至 14 的有效自由流马赫数,用于研究高超音速边界层中湍流引起的气动光学畸变行为。数据集包括两个来自平板边界层(马赫数 8 和 14)的模拟数据集和两个来自尖锥流(马赫数 8 和 14)的模拟数据集。来自每个 DNS 的瞬时三维密度场被转换为折射率并进行积分以产生由湍流引起的光程差 (OPD) 分布。然后将这些值与文献中的实验数据和现有的 OPD 均方根模型进行比较。虽然该模型最初是为马赫数 ≤ 5 的流动开发的,但它为我们比较高超音速数据提供了基础。
本信息征询书旨在收集高超音速武器系统吸气式发动机供应商基地的国内生产能力和产能信息。吸气式发动机可使武器射程更远,并将更多有效载荷投向目标。这些发动机系统包括冲压发动机、超燃冲压发动机、联合循环发动机、空气增强火箭和旋转爆震发动机。在发射这些系统之一的过程中,火箭助推器或常规发动机将飞行器加速到至少超音速,然后切换到高超音速推进能力,以高马赫数和高 g 载荷飞向目标。这种飞行状态会在系统中产生巨大的热、机械和声学应力。武器在其大部分任务过程中都会经历这些应力,而传统战略导弹只会在其弹道的最后阶段才会经历这种环境。吸气式发动机及其子系统、部件、子组件和组成材料都是专门为高超音速飞行这一独特恶劣环境设计和生产的,扩大其生产对于美国国防部高超音速导弹打击战略的成功至关重要,该战略被视为国防必不可少的一部分。助推巡航高超音速导弹在整个任务期间必须承受至少 2,000 华氏度的停滞温度,所有冷却源都必须来自燃料或辅助冷却剂,这些冷却剂在弹道过程中会被热浸透。此外,由于这些系统的速度比传统系统快 5 到 8 倍,因此发动机必须经过特殊设计,以便在高超音速下吸入空气并燃烧燃料,同时保持一致的性能;发动机的所有部件必须可靠地适应这种环境并以高精度运行,才能执行任务。这项艰巨的任务需要专门的设备、材料、工具和设计,以构建新颖的进气口和燃烧室几何形状、先进的燃油喷射系统、高性能燃料、有效的热管理系统以及耐用的发动机结构,如喷嘴喉口、出口锥和其他支撑部件。这些发动机的部件通常采用先进的增材制造、工具、热障涂层、射线检查和电子束焊接技术制造,以实现必要的性能。到目前为止,国防部已经支持了这一领域的概念验证和原型设计工作,但需要扩大工业基础能力以满足预期的未来需求。此外,目前的发动机设计是保密的,漫长的供应链(例如,