„Demonstrația de zbor îndepărtează unul dintre obstacolele tehnologice cheie rămase pentru operarea laserelor de mare putere pe aeronave de mare viteză pentru o varietate de misiuni ale Forțelor Aeriene”, a declarat un oficial al Laboratorului de Cercetare a Forțelor Aeriene ( AFRL ).

Acest progres major a fost făcut în cadrul proiectului HARDROC, menit să reducă efectele aerodinamice datorate zborului asupra puterii și stabilității direcției fasciculelor laser.

Echipa HARDROC (Hybrid Aero-Effect Reducing Design with Realistic Optical Components – Proiect de reducere a efectului aerian hibrid prin folosirea de componente optice realiste) este formată din specialiști ai AFRL (din Direcția de sisteme aerospațiale), bazei aeriene Kirtland (din Direcția de energie dirijată tot a AFRL) și ai contractorului principal, compania MZA Associates, lider mondial în lasere de mare putere și sisteme optice.

Concret, în cadrul proiectului a fost dezvoltat și testat un dispozitiv de mici dimensiuni destinat direcționării unui fascicul de mică putere (low-power, sub-scale beam director). Cu ajutorul acestui dispozitiv au fost evaluate mai multe tehnici de control al fluxului aerodinamic prin care se atenuează distorsiunile optice și mecanice transmise unui fascicul laser, care părăsește o platformă aeriană care călătorește la viteze mari.

„Directorul de fascicul HARDROC este un salt înainte în tehnologie pentru a minimiza degradările aerodinamice”, a spus Rudy Johnson, manager de program HARDROC. „Această serie de teste de zbor a demonstrat eficacitatea controlului fluxului pentru a reduce efectele aerodinamice asupra directorului fasciculului.”

După lansarea ideii, proiectul a trecut prin mai multe faze: simularea folosind programe software avansate; construcția dispozitivului (sistemul optic și laserul) folosind componente existente pe piață; teste în tunelul aerodinamic; și zboruri de testare la viteze mari.
Simularea

Controlul fluxului, principala preocupare a proiectului HARDROC, este în cercetare și dezvoltare de câțiva ani la AFRL, fiind făcute foarte multe simulări avansate de dinamica fluidelor, „pentru a stabili ce tehnici de control al fluxului ar putea funcționa, ce tehnici merită urmate și care nu”, potrivit dr. Scott Sherer, managerul pentru simulare în cadrul programului HARDROC. „Am putut demonstra o reducere semnificativă a efectelor aerodinamice într-un spectru larg de viteze și de unghiuri (probabil unghiuri de orientare a dispozitivului în raport cu direcția și sensul de deplasare al aeronavei – nota autorului)”.

Construcția dispozitivului

Legarea modificărilor aerodinamice cu componente optice realiste a fost crucială pentru a demonstra eficiența generală a sistemului.

„Pe baza simulărilor noastre computaționale și a rezultatelor din tunelul de vânt, ne-am simțit foarte încrezători că controlul fluxului va funcționa bine”, a spus Johnson. „Dar cea mai mare întrebare în mintea noastră a fost dacă aceste tehnici de control al fluxului ar putea fi utilizate cu componentele optice sensibile necesare unui sistem de energie dirijată avansat.”

Pentru a ajunge la aceste răspunsuri, AFRL a contractat cu compania MZA Associates, un lider mondial în modelarea, analiza, proiectarea, dezvoltarea, integrarea și testarea laserului de înaltă energie sau HEL și a sistemelor optice avansate pentru a proiecta un sistem la scară mică care ar putea fi fie utilizat într-un tunel de vânt sau pe o aeronavă.

Etapa tunelului aerodinamic

Înainte de testele de zbor din timpul verii și toamna anului 2022, proiectul a trecut prin tunelul aerodinamic (tunelul de vânt).

Dispozitivul rezultat a fost testat la sol într-o cameră de mediu, precum și într-un tunel de vânt pentru a asigura funcționalitatea și performanța în sarcină.

Zborurile de testare

Foto: U.S. Air Force

„Avansarea la testarea în zbor a fost o întreprindere și o realizare uriașă a echipei HARDROC”, a spus dr. Matthew Kemnetz, co-investigator principal pentru aero-efecte și control fascicul în Direcția pentru energie dirijată a AFRL de la baza aeriană Kirtland, New Mexico. „Datele de la aceste teste de zbor vor fi esențiale pentru eforturile ulterioare de dezvoltare a sistemului de direcționare a fascicului aeropurtat.”

Testele de zbor au avut loc pe un avion de afaceri în timpul verii și în toamna anului 2022. În timpul testelor, desfășurate la o viteză mare, au fost utilizați o varietate de senzori pentru a măsura perturbațiile aerodinamice. Datele au demonstrat că sistemul de direcționare a fasciculului HARDROC mărește anvelopa în care sistemele aeropurtate de energie dirijată pot funcționa, oferind un spațiu fiabil de 360 de grade în orientarea fascicului la regimuri extinse de viteză, cu un dispozitiv care are dimensiuni, greutate și putere reduse (low SWaP – low size, weight and power), în comparație cu alte sisteme similare.

„Demonstrația de zbor încheiată cu succes a dispozitivului HARDROC îndepărtează unul dintre obstacolele tehnologice cheie rămase pentru operarea laserelor de mare putere pe aeronave de mare viteză pentru o varietate de misiuni ale Forțelor Aeriene”, a declarat dr. Mike Stanek, consilier tehnic în cadrul biroului sisteme integrate din

Direcția sisteme aerospațiale a AFRL. „Integrarea turelei low-SWaP HARDROC duce la pierderi mai mici ale puterii laser din cauza efectelor aero, permițând o performanță mai mare a misiunii în comparație cu alte tipuri sau strategii de integrare.”

Surprinde momentul anunțului oficial al SUA

Comentariul autorului: Ceea ce mai surprinde, pe lângă progresul major în laserele de luptă aeropurtate, este faptul că anunțul AFRL despre HARDROC este din 30 mai 2023, în timp ce proiectul propriu-zis a avut ultima fază în toamna anului trecut, deci în urmă cu șase – opt luni.

Posibila explicație pentru un asemenea decalaj dintre finalizarea proiectului și informarea publică ar putea fi o analiză atentă cost-beneficiu în a desecretiza unele aspecte de ordin general din acest proiect. Deocamdată, dispozitivul HARDROC pare să folosească un laser de putere mică, dar tehnologia de fabricație și datele obținute în urma testelor permit fabricarea, în următorii ani, a unuia de putere mare care va putea fi folosit în misiuni de luptă. Cu siguranță, spionajul va fi interesat de acest lucru și, probabil, vor apare probleme în acest sens.

Pe de altă parte, este posibil ca descurajarea realizată să aducă beneficii mai mari pentru securitatea internațională, decât costurile cu prevenirea scurgerii informațiilor sensibile. SURSA: defenseromania.ro