导读:据ibj网站9月3日报道,美国普渡大学宣布耗资12 亿美元建设一个航空航天探索园,其研究方向瞄准5马赫和10马赫的高超音速领域,计划在2030年建成。

普渡航空航天区可以进行6 马赫测试的风洞
“数年来,普渡大学在飞行速度为5马赫和10马赫(1马赫即1倍音速)的某些领域一直是全球研究的领导者。
然而,最近,开发这项技术已成为美国国家优先事项。在过去的几年里,俄罗斯和中国都部署了自己的战备高超音速导弹——这种武器飞行速度非常快,可以在几分钟内覆盖数百英里,几乎没有时间拦截或掩护。
因此,美国也打算大力发展类似系统,这推动了普渡大学航空航天区的发展,该园区耗资普惠大学12亿美元,其毗邻校园,在 2030 年代完工后,将拥有超过 400 英亩的实验室,生产设施、住房和零售。
之前,位于普渡大学机场旁边的占地 176 英亩的航空航天区已经开始快速启动,拥有自己的火箭和航空发动机测试设施(以及许多其他设施)、罗罗研发中心、以及一家为美国空军新型教练机制造萨博发动机的工厂。
然而,高超音速研究有望大大加快速度。
“普渡大学有一个关于高超音速的故事,”普渡大学研究和合作伙伴关系执行副总裁特蕾莎·梅耶(theresa mayer)表示(除了支持拨款申请的开发和管理合同,她的办公室还管理大学的中心、研究所和研究核)。“我们正在支持国家安全和国防,而高超音速是其中很大一部分。”
虽然该领域的大部分工作要么是秘密的,要么是专有的,或者两者兼而有之,但普渡大学对成为该领域国家中心的兴趣并非如此。去年 4 月,该大学发布了一份名为“ purdue's next moves “的文件,概述了它计划在未来几年重点关注的五项战略举措。除了推进教育、植物科学和种族平等之外,2021 年名单还包括一项国家安全和技术计划。
该文件称:“相对于其战略竞争对手,美国在先进技术能力方面的领先地位正在缩小,必须迅速采取行动扭转这一趋势,以确保长期的国家安全和经济竞争力。”
普渡大学选择追求的四个领域是网络安全、安全微电子、高能材料和系统(主要是火箭和飞机燃料和爆炸物),最后但同样重要的是高超音速和航天器。
新测试设施
今年夏天,一系列事件共同确定了最后一个目标。
7 月 27 日,该大学和研究基金会宣布了一项耗资 4100 万美元,占地 65,000 平方英尺的高超音速应用研究设施的建设计划。
几天后,英国航空发动机制造商罗罗公司也宣布将扩大其在航空航天区的测试设施,为美国军用飞机开发高空和混合动力发动机。
此后不久,在普渡大学与国防工业协会(本身就是一个重大政变)举行的为期两天的高超音速峰会上,该大学宣布,该大学与包括罗罗公司在内的行业合作伙伴计划建立一个高超音速地面航天区内的测试中心。
该中心的测试设施将包括两个最先进的高超音速风洞,并将提供高度安全的工作空间,即便来自不同竞争单位的航空航天公司团队也可以在那里安心工作而无需担心将数据泄露给竞争对手。普渡没有透露哪些公司将使用这个地方,但很可能是西方顶级国防承包商。
普渡研究基金会主席布赖恩·埃德尔曼表示:“我们的战略实际上是投资于它的设计,我们正在与大约十几家公司合作,以进入范围界定阶段。当我们有一个满足大多数人需求的设计时,它就会向会员开放,会员将帮助支付项目的资金和运营费用。这是必要的,因为这个项目的规模远远超过 50 亿美元。”
考虑到世界上近 40 名顶级高超音速研究人员已经在那里工作,选择普渡大学建设这样的设施很有意义。该园区还控制着大量等待实体项目的土地,这也没有什么坏处。但埃德尔曼断言,该集团真正的秘诀在于其友好的商业态度以及快速行动的能力。
“我们召集了一群以业务速度运作著称的人,”他说。“在与希望与大学研究人员和学生相邻的商业团体互动时,这一点至关重要。”
例如,当萨博公司制造美国空军教练机的交易即将敲定时,该公司的全球首席执行官正从印第安纳波利斯州开车前往拉斐特以达成交易,但他最终决定对工厂的场地进行调整,以便萨博能够能够在普渡大学机场“穿过围栏”就直接进入测试场地。
“我们实际上当时并没有拥有该场地下方的所有土地,我们也没有获得美国联邦航空局的批准来达成这样的协议,但我们能够在几周内把一切都整理好。”埃德尔曼说。
成长空间
该园区享有的另一个关键优势是开放土地随时可用,其中大约一半已经配备了道路和公用设施连接。虽然基础设施尚未访问其余部分,但这样做很容易(例如,与在主要城市地区的建筑相比)。
“如果一家公司想明天开始建设,那将是一件相对简单的事情,”埃德尔曼谈到航空航天公园的发达地区时说。“而且我们还有相当多的土地,所以我们有很多机会增加更多,多很多的工厂设施。”
所有这些新的高超音速工作都可以为国家带来良好的经济效益,最早的参与者之一是罗罗公司,它与普渡大学的关系跨越多年。
“罗罗公司和普渡大学建立了持续数十年的高效合作伙伴关系。”罗罗公司组装和测试负责人沃伦-怀特表示,“它非常适合我们进行高马赫、高海拔和混合动力测试。”
除了成为将使用和管理高超音速地面测试中心的财团成员外,罗罗公司也已经是校园租户。
怀特表示:“我们有一个用于电子控制的组装和测试工厂,我们有员工在 zucrow propulsion labs [火箭和航空发动机测试设施]工作。我们有教授和工作人员在那里工作。”
尽管罗罗公司也对高超音速工作非常感兴趣,但这并不是它使用普渡大学设施的唯一领域。
怀特表示:“这些正在扩大研究领域,在研究园区做这件事很有意义,我们与普渡大学的长期关系,以及州长米奇-丹尼尔斯(普渡大学毕业)和印第安纳州的战略一致,该州州长多次表示,他希望将该州的国防开支增加两倍。罗罗公司随时准备帮助实现这一目标。”
梅耶希望建设一个由研究人员、研究设施以及未来可能在航空航天公园开展高超音速相关业务的企业家组成的“生态系统”。
“我们已经总结出我们正在努力实现的目标,以及它如何不仅对我们地区,而且对整个印第安纳州都有好处,” 梅耶说。“通过引入多家公司进行测试,这将建立一个非常有活力的中心来支持高超音速。”
拓宽测试范围
但该领域需要投入大量的研究人员和设施,因为几乎所有关于高超音速飞行的事情都很棘手。鉴于所涉及的惊人速度,即使飞行器出现轻微故障也是灾难性的。此外,由于不少导弹和飞行器被优化为以亚音速飞行,因此等它们到高超音速飞行时变得脆弱不堪。
美国国防工业协会新兴技术研究所执行主任马克·刘易斯(mark lewis)表示:“原因是,一个擅长为你提供 6 马赫巡航动力的发动机可能不太擅长让你离开地面,高超音速地面测试设施将带来的一项关键功能是让我们能够扩大测试范围的设施。你可以测试一个飞行器和一个推进系统,看看它们是否能让你一直达到高超音速。”
刘易斯坚持认为,普渡大学是解决高超音速技术许多问题的好地方还有其他原因。
“我带着一些崇敬的心情看待普渡大学,因为他们有一位州长米奇丹尼尔斯,他宣布支持国防的研究绝对是重中之重,”他说。“而且他们有一位工程学院院长,他也说过同样的话。”
与他交谈的院长是蒋孟( mung chiang),他还担任普渡大学战略计划执行副总裁,他将今年夏天的活动描述为让大学处于领先地位。
“我们现在是美国高超音速研究和测试的中心,” 蒋孟表示。“它将在美国排名第一,也许在西半球排名第一。”