美國海軍部門最近公布了 2021 年至 2025 年的戰(zhàn)略計(jì)劃，該計(jì)劃優(yōu)先考慮高超音速武器的發(fā)展，以期使達(dá)爾格倫成為水面海軍在整合高超音速武器系統(tǒng)方面的領(lǐng)導(dǎo)者。這種“高超音速技術(shù)推力”的最終目的是發(fā)展一支致力于高超音速技術(shù)的持續(xù)國防隊(duì)伍。

作為該計(jì)劃的一部分，達(dá)爾格倫已經(jīng)通過海軍水面技術(shù)與創(chuàng)新聯(lián)盟和海軍工程教育聯(lián)盟與其他國防部 (DoD) 機(jī)構(gòu)、行業(yè)合作伙伴和學(xué)術(shù)專家建立了多項(xiàng)合作關(guān)系。這包括約翰霍普金斯大學(xué)極端材料研究所和邁阿密大學(xué)的 3D 打印中心。NSWCDD 先進(jìn)高超音速和制導(dǎo)彈藥部門負(fù)責(zé)人亞當(dāng)瓊斯說：“我們每天上班都在尋找將新能力交到我們作戰(zhàn)人員手中的方法。” “進(jìn)攻性和防御性高超音速武器將為我們的海軍提供必要的優(yōu)勢(shì)，以保持對(duì)我們對(duì)手的海軍優(yōu)勢(shì)。”

美國于 2020 年 3 月 19 日在夏威夷考艾島的太平洋導(dǎo)彈靶場(chǎng)測(cè)試了高超音速滑翔體。照片來自美國海軍。

超音速：眨眼，你可能會(huì)錯(cuò)過它

高超音速飛行被定義為至少 5 馬赫的速度，它是音速的五倍或每小時(shí)約 6,800 英里。以今天的航空技術(shù)，從洛杉磯飛往紐約大約需要 5 個(gè)小時(shí)，但在 5 馬赫下，只需 40 分鐘。當(dāng)應(yīng)用于國防領(lǐng)域時(shí)，該技術(shù)可用于高超音速導(dǎo)彈——一種更難被防空系統(tǒng)攔截的高速彈頭載體。

現(xiàn)在你是否對(duì)高超音速印象深刻？國防部也是如此。 2020 年，美國將高超音速武器和反高超音速系統(tǒng)列為其首要技術(shù)現(xiàn)代化優(yōu)先事項(xiàng)，這意味著一旦準(zhǔn)備就緒，它們將成為非常有用的工具。

達(dá)爾格倫走在前列

NSWCDD 非常適合領(lǐng)導(dǎo)美國的高超音速技術(shù)進(jìn)步工作，因?yàn)樗呀?jīng)擁有支持類似項(xiàng)目的廣泛歷史。二戰(zhàn)后，達(dá)爾格倫監(jiān)督了一項(xiàng)關(guān)于超高速炮防御超音速飛機(jī)和導(dǎo)彈的可行性研究，這在當(dāng)時(shí)是未來主義的。從那以后的幾十年里，NSWCDD 還開發(fā)了發(fā)射海軍潛艇基高速彈道導(dǎo)彈的軟件，并設(shè)計(jì)了一種能夠以 4 馬赫飛行的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)?！?/span>NSWCDD 在為在極端熱和燒蝕環(huán)境中運(yùn)行的系統(tǒng)開發(fā)、測(cè)試和評(píng)估先進(jìn)材料方面擁有超過 60 年的專業(yè)知識(shí)，就像高超音速和再入飛行器的情況一樣——這是我們的 DNA，”Pearl Rayms 博士補(bǔ)充道- Keller，NSWCDD 戰(zhàn)略和計(jì)算系統(tǒng)部門的首席科學(xué)家。

最近，該部門獲得了超過 400 萬美元的內(nèi)部投資，用于資助 22 個(gè)海軍創(chuàng)新科學(xué)工程 (NISE) 高超音速項(xiàng)目，其中包括開發(fā)新的高超音速材料和先進(jìn)的高超音速模擬。與邁阿密大學(xué)的 3D 打印中心合作，該部門的研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以使用增材制造系統(tǒng)，這意味著他們將能夠利用改進(jìn)的周期時(shí)間、設(shè)計(jì)靈活性和免工具生產(chǎn)來加快高超音速開發(fā)工作.

NSWCDD 之前也參與了高超音速軌道炮武器的測(cè)試。照片來自美國海軍。

這當(dāng)然也不是國防部第一次將增材制造應(yīng)用于高超音速研究，因?yàn)槲褰谴髽亲罱谟枇?/span> 18 個(gè)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的高超音速項(xiàng)目，總額為 2550 萬美元。其中一個(gè)由弗吉尼亞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目旨在 3D 打印由以前未使用的鈮合金制成的高溫部件。希望這些提議的 3D 打印功能最終將應(yīng)用于高超音速超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)研究組織 ASTRO America 此前也完成了美國 DARPA 委托的一項(xiàng)研究，旨在利用 3D 打印加速高超音速導(dǎo)彈的生產(chǎn)。該研究詳細(xì)介紹了高超音速生產(chǎn)加速器設(shè)施 (HPAF) 的設(shè)計(jì)計(jì)劃，該設(shè)施將政府客戶和領(lǐng)先制造商的每一層都整合到同一個(gè)屋檐下。

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