導讀:據ibj網站9月3日報道,美國普渡大學宣布耗資12 億美元建設一個航空航天探索園,其研究方向瞄準5馬赫和10馬赫的高超音速領域,計劃在2030年建成。

普渡航空航天區可以進行6 馬赫測試的風洞
“數年來,普渡大學在飛行速度為5馬赫和10馬赫(1馬赫即1倍音速)的某些領域一直是全球研究的上司者。
然而,最近,開發這項技術已成為美國國家優先事項。在過去的幾年裡,俄羅斯和中國都部署了自己的戰備高超音速飛彈——這種武器飛行速度非常快,可以在幾分鐘内覆寫數百英裡,幾乎沒有時間攔截或掩護。
是以,美國也打算大力發展類似系統,這推動了普渡大學航空航天區的發展,該園區耗資普惠大學12億美元,其毗鄰校園,在 2030 年代完工後,将擁有超過 400 英畝的實驗室,生産設施、住房和零售。
之前,位于普渡大學機場旁邊的占地 176 英畝的航空航天區已經開始快速啟動,擁有自己的火箭和航空發動機測試設施(以及許多其他設施)、羅羅研發中心、以及一家為美國空軍新型教練機制造薩博發動機的工廠。
然而,高超音速研究有望大大加快速度。
“普渡大學有一個關于高超音速的故事,”普渡大學研究和合作夥伴關系執行副總裁特蕾莎·梅耶(theresa mayer)表示(除了支援撥款申請的開發和管理合同,她的辦公室還管理大學的中心、研究所和研究核)。“我們正在支援國家安全和國防,而高超音速是其中很大一部分。”
雖然該領域的大部分工作要麼是秘密的,要麼是專有的,或者兩者兼而有之,但普渡大學對成為該領域國家中心的興趣并非如此。去年 4 月,該大學釋出了一份名為“ purdue's next moves “的檔案,概述了它計劃在未來幾年重點關注的五項戰略舉措。除了推進教育、植物科學和種族平等之外,2021 年名單還包括一項國家安全和技術計劃。
該檔案稱:“相對于其戰略競争對手,美國在先進技術能力方面的領先地位正在縮小,必須迅速采取行動扭轉這一趨勢,以確定長期的國家安全和經濟競争力。”
普渡大學選擇追求的四個領域是網絡安全、安全微電子、高能材料和系統(主要是火箭和飛機燃料和爆炸物),最後但同樣重要的是高超音速和航天器。
新測試設施
今年夏天,一系列事件共同确定了最後一個目标。
7 月 27 日,該大學和研究基金會宣布了一項耗資 4100 萬美元,占地 65,000 平方英尺的高超音速應用研究設施的建設計劃。
幾天後,英國航空發動機制造商羅羅公司也宣布将擴大其在航空航天區的測試設施,為美國軍用飛機開發高空和混合動力發動機。
此後不久,在普渡大學與國防工業協會(本身就是一個重大政變)舉行的為期兩天的高超音速峰會上,該大學宣布,該大學與包括羅羅公司在内的行業合作夥伴計劃建立一個高超音速地面航天區内的測試中心。
該中心的測試設施将包括兩個最先進的高超音速風洞,并将提供高度安全的工作空間,即便來自不同競争機關的航空航天公司團隊也可以在那裡安心工作而無需擔心将資料洩露給競争對手。普渡沒有透露哪些公司将使用這個地方,但很可能是西方頂級國防承包商。
普渡研究基金會主席布賴恩·埃德爾曼表示:“我們的戰略實際上是投資于它的設計,我們正在與大約十幾家公司合作,以進入範圍界定階段。當我們有一個滿足大多數人需求的設計時,它就會向會員開放,會員将幫助支付項目的資金和營運費用。這是必要的,因為這個項目的規模遠遠超過 50 億美元。”
考慮到世界上近 40 名頂級高超音速研究人員已經在那裡工作,選擇普渡大學建設這樣的設施很有意義。該園區還控制着大量等待實體項目的土地,這也沒有什麼壞處。但埃德爾曼斷言,該集團真正的秘訣在于其友好的商業态度以及快速行動的能力。
“我們召集了一群以業務速度運作著稱的人,”他說。“在與希望與大學研究人員和學生相鄰的商業團體互動時,這一點至關重要。”
例如,當薩博公司制造美國空軍教練機的交易即将敲定時,該公司的全球首席執行官正從印第安納波利斯州開車前往拉斐特以達成交易,但他最終決定對工廠的場地進行調整,以便薩博能夠能夠在普渡大學機場“穿過圍欄”就直接進入測試場地。
“我們實際上當時并沒有擁有該場地下方的所有土地,我們也沒有獲得美國聯邦航空局的準許來達成這樣的協定,但我們能夠在幾周内把一切都整理好。”埃德爾曼說。
成長空間
該園區享有的另一個關鍵優勢是開放土地随時可用,其中大約一半已經配備了道路和公用設施連接配接。雖然基礎設施尚未通路其餘部分,但這樣做很容易(例如,與在主要城市地區的建築相比)。
“如果一家公司想明天開始建設,那将是一件相對簡單的事情,”埃德爾曼談到航空航天公園的發達地區時說。“而且我們還有相當多的土地,是以我們有很多機會增加更多,多很多的工廠設施。”
所有這些新的高超音速工作都可以為國家帶來良好的經濟效益,最早的參與者之一是羅羅公司,它與普渡大學的關系跨越多年。
“羅羅公司和普渡大學建立了持續數十年的高效合作夥伴關系。”羅羅公司組裝和測試負責人沃倫-懷特表示,“它非常适合我們進行高馬赫、高海拔和混合動力測試。”
除了成為将使用和管理高超音速地面測試中心的财團成員外,羅羅公司也已經是校園租戶。
懷特表示:“我們有一個用于電子控制的組裝和測試工廠,我們有員工在 zucrow propulsion labs [火箭和航空發動機測試設施]工作。我們有教授和從業人員在那裡工作。”
盡管羅羅公司也對高超音速工作非常感興趣,但這并不是它使用普渡大學設施的唯一領域。
懷特表示:“這些正在擴大研究領域,在研究園區做這件事很有意義,我們與普渡大學的長期關系,以及州長米奇-丹尼爾斯(普渡大學畢業)和印第安納州的戰略一緻,該州州長多次表示,他希望将該州的國防開支增加兩倍。羅羅公司随時準備幫助實作這一目标。”
梅耶希望建設一個由研究人員、研究設施以及未來可能在航空航天公園開展高超音速相關業務的企業家組成的“生态系統”。
“我們已經總結出我們正在努力實作的目标,以及它如何不僅對我們地區,而且對整個印第安納州都有好處,” 梅耶說。“通過引入多家公司進行測試,這将建立一個非常有活力的中心來支援高超音速。”
拓寬測試範圍
但該領域需要投入大量的研究人員和設施,因為幾乎所有關于高超音速飛行的事情都很棘手。鑒于所涉及的驚人速度,即使飛行器出現輕微故障也是災難性的。此外,由于不少飛彈和飛行器被優化為以亞音速飛行,是以等它們到高超音速飛行時變得脆弱不堪。
美國國防工業協會新興技術研究所執行主任馬克·劉易斯(mark lewis)表示:“原因是,一個擅長為你提供 6 馬赫巡航動力的發動機可能不太擅長讓你離開地面,高超音速地面測試設施将帶來的一項關鍵功能是讓我們能夠擴大測試範圍的設施。你可以測試一個飛行器和一個推進系統,看看它們是否能讓你一直達到高超音速。”
劉易斯堅持認為,普渡大學是解決高超音速技術許多問題的好地方還有其他原因。
“我帶着一些崇敬的心情看待普渡大學,因為他們有一位州長米奇丹尼爾斯,他宣布支援國防的研究絕對是重中之重,”他說。“而且他們有一位工程學院院長,他也說過同樣的話。”
與他交談的院長是蔣孟( mung chiang),他還擔任普渡大學戰略計劃執行副總裁,他将今年夏天的活動描述為讓大學處于領先地位。
“我們現在是美國高超音速研究和測試的中心,” 蔣孟表示。“它将在美國排名第一,也許在西半球排名第一。”