Aerojet Rocketdyne: La pandilla maravilla

Aerojet Rocketdyne ha sido seleccionada por Lockheed Martin Missiles and Fire Control para construir un propulsor de motor de cohete sólido avanzado, con destino a la segunda etapa de un sistema de armas hipersónicas desarrollado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa de EE. UU. (DARPA), conocido como Operational Fires u OpFires.

En palabras de Eileen Drake -CEO y presidente de Aerojet Rocketdyne- “Seguimos ampliando los límites en nuestras tecnologías de propulsión hipersónica, ya sea mediante el desarrollo de un motor de cohete sólido de alto rendimiento que se puede apagar cuando se lo ordenan, como OpFires, o mediante la incorporación de Fabricación Aditiva en nuestros motores scramjet para mejorar la asequibilidad. Esperamos aprovechar nuestras tecnologías hipersónicas avanzadas para el equipo de Lockheed Martin y apoyar el esfuerzo de la DARPA a fin de brindar mayor flexibilidad y letalidad a nuestros combatientes”.

OpFires tiene como objetivo desarrollar un sistema de misiles lanzados desde tierra, que permita que las armas hipersónicas de impulso y deslizamiento penetren las defensas aéreas enemigas modernas y ataquen de forma rápida y precisa objetivos críticos sensibles al tiempo desde una plataforma de lanzamiento altamente móvil. Según afirma Jason Reynolds -vicepresidente de Programas Avanzados de Lockheed Martin Missiles and Fire Control- "A medida que continuamos trabajando activamente con el programa OpFires de la DARPA para demostrar una solución a largo plazo para la capacidad de rango medio del Ejército, el innovador motor de cohete de rango variable de Aerojet Rocketdyne ahora permite a OpFires entregar cargas útiles en todo el espectro de rango medio con un solo misil hipersónico. ”

Lockheed Martin Missiles and Fire Control lidera el esfuerzo de integración para la tercera fase del programa, que se centra en el diseño y la maduración de misiles, el desarrollo de lanzadores y la integración de vehículos. Aerojet Rocketdyne se une al equipo OpFires dirigido por Lockheed Martin, que incluye a Dynetics, Electronic Concepts & Engineering, Inc. y Northrop Grumman. Antes de ser seleccionado para la Fase 3, Aerojet Rocketdyne construyó y probó con éxito un motor de cohete avanzado a gran escala para la DARPA en apoyo de la Fase 2 del programa OpFires. Durante la serie de pruebas, la compañía demostró la capacidad del motor de cohete sólido para desarrollar el empuje cuando se le ordena.

Además de los propulsores de motores de cohetes sólidos, Aerojet Rocketdyne ofrece una amplia gama de capacidades para apoyar el desarrollo de misiles hipersónicos, incluyendo asimismo ojivas y scramjets. Después de haber proporcionado los sistemas de propulsión líquida y sólida que impulsaron el Air Force-DARPA-NASA X-51A para el éxito del vuelo hipersónico, Aerojet Rocketdyne ahora está desarrollando carcasas de motores de cohetes sólidos livianas y robustas e incorporando la Fabricación Aditiva en sus sistemas de toma de aire de alto rendimiento.

Rocket Crafters apuesta por la Impresión 3D

Rocket Crafters Inc. ha concluido con éxito las pruebas de su motor híbrido impreso en 3D "Comet", a tenor de las palabras de Rob Fabian, presidente de Rocket Crafters: "Estamos entusiasmados con los datos que hemos obtenido".

¿Que ha estado desarrollando Rocket Crafters?

La compañía aeroespacial con sede en Florida ha estado desarrollando una tecnología híbrida en la que se combina el uso de granos de combustible sólido impresos en 3D y propulsores líquidos, en un intento de aprovechar los beneficios de ambas posibilidades.

¿Qué ventajas aporta la Impresión 3D?

Mientras que los propulsores sólidos se queman continuamente hasta que se agotan, la Impresión 3D permite que el combustible se imprima en un patrón específico, para determinar cómo se quemará el propulsor.

Además, la Impresión 3D mejora la consistencia y fiabilidad del combustible sólido propulsor y mitiga los problemas derivados de las vibraciones excesivas creadas por los propulsores convencionales.

Según Rocket Crafters, los motores híbridos son más baratos, más rápidos y más seguros de desarrollar que sus homólogos de propulsores líquidos, y también tienen la capacidad de ser acelerados y reiniciados.

¿Podría utilizarse para fines militares?

Aunque este proyecto no está vinculado exclusivamente al desarrollo de armamentos, lo cierto es que la compañía recibió en julio de 2017 un contrato de investigación por valor de $ 542,600 financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (DARPA) para desarrollar este proyecto.

Como parte del acuerdo de investigación, Rocket Crafters recibió permiso para probar un motor de cohete con capacidad de vuelo utilizando un banco de pruebas especialmente construido en la Costa Espacial de Florida, al objeto de evaluar la aceleración del cohete y las capacidades de apagado del motor de emergencia.

¿Cómo fueron las pruebas?

Las pruebas se realizaron durante los últimos tres meses en las instalaciones de la compañía en Cocoa, Florida, a unas 20 millas al sur del Centro Espacial Kennedy.

El Comet había sido probado con 250-500 libras de empuje en el laboratorio, pero desde febrero, los cohetes utilizaron un motor de empuje completo de 5000 libras.

Dos de las tres pruebas tuvieron éxito, pero el tercero experimentó una anomalía de sobrepresión, lo que resultó en daños al banco de pruebas y al motor.

El análisis concluyó que hubo un fallo inicial en una parte auxiliar del motor que condujo a una sobrepresurización mayor dentro de la cámara de combustión. Sin embargo, el equipo de Rocket Crafters sostiene que no hay problemas en el diseño central y que las pruebas aún podrían considerarse exitosas en términos de investigación y desarrollo.

Cómo responder a las amenazas hipersónicas

DARPA, la agencia de investigación del Pentágono, está buscando una forma de combatir o interceptar las armas hipersónicas enemigas.

Con países como China y Rusia trabajando a marchas forzadas para desarrollar armas hipersónicas capaces de alcanzar velocidades en torno a Mach 25, es natural que la palabra de moda en el Pentágono sea "Hipervelocidad".

La idea de fondo estriba en desarrollar una tecnología capaz de interceptar y neutralizar amenazas hipersónicas en la atmósfera superior de la tierra. Esto es debido a que los vehículos de deslizamiento hipersónico (HGV, por sus siglas en inglés) no vuelan al espacio exterior como los ICBM, sino que vuelan a través de la delgada atmósfera superior, donde alcanzan velocidades extremadamente altas, mientras se mantienen lo suficientemente bajos como para dificultar la detección en el radar.

Hasta ahora se han venido sopesando algunas posibilidades como las armas de energía dirigida, o el sistema THAAD. Sin embargo, se han descartado por sendos motivos: En el caso de las armas de energía dirigida se han descartado por su ineficacia en condiciones de mal tiempo, y en el caso del THAAD se ha descartado porque los THAAD están diseñados para proteger un área pequeña, y cubrir un país entero con sistemas THAAD sería económicamente inviable.

Sin embargo, habría una tercera posibilidad que es la que está barajando DARPA, basada en la idea de redirigir los misiles ​​para que no alcancen el objetivo deseado. Esta solución, aparte de ser técnicamente compleja serviría tan sólo como elemento disuasorio, pero no resuelve en modo alguno la desventaja actual de Estados Unidos frente a China y Rusia en lo referente a misiles hipersónicos.

DARPA EXACTO

According to DARPA’s website, the EXACTO system should “greatly extend the day and night time range over current state-of-the-art sniper systems,” minimise the time required to engage with targets, and also reduce misses.

Ok, but, ¿What is really EXACTO? Well, DARPA recently released a video showcasing the technology: Basically, the project is focused to develop a bullet sized micro missile to get one shot, and one kill.

DARPA wants these micro-missiles to be an easily deployable technology, so it's designed them to be compatible with standard smooth-bore rifles and fit into traditional cartridges. The agency says their most recent tests suggest that even a novice shooter using these missiles for the first time could hit moving targets, but the stated goal is to make sniper's jobs easier and eventually adapt the technology to other calibers. The dream would be an arsenal of guns that the soldiers don't even have to aim.

Self-guided weapons technologies have been around us for quite some time: The first American laser-guided bombs, which used optical sensors to hone in on targets, were launched during the Vietnam War. Scaling down the electronic systems needed to put these technologies in something the size of a bullet, however, has been a trickier task. So nowadays we have micro missiles equipped with optical sensors positioned on the surface of the nose that collect in-flight data which is sent to internal systems for interpretation, then fed to the tracking system before it delivers the projectile on to the target.

¿Could 3D printing change warfare as we know it?

The Massachusetts-based defense contractor Raytheon has revealed that is investing in a 3D printer that can build what they call “big structures”. ¿3D Printing to produce hypersonic missiles? That seems to be what Raytheon is working on: “There have been some fundamental game changers in the world of hypersonic missiles, so not only can you build them, but you can build them affordably. With 3D printing, you can build things you couldn’t otherwise build.” Regarding components, hypersonic engines and missiles rely on very complex and efficient networks of cooling channels, as moving at five times the speed of sound creates a lot of heating friction that requires efficient vents. The shape of such cooling ducts may be difficult whether impossible to achieve with casting, drilling and cutting..., but with a 3D printer, it is possible at all.

Now, ¿Why to print only some components... if you can print almost the entire missile? That seems to be the target when the company says “We just made a big investment on a unique machine to do some very, very big structures.” And that target seems to be very high up on their agenda, bearing in mind that Raytheon has already set up two proposals for DARPA funding: The Tactical Boost-Glide (TBG) (Essentially, a missile with a rocket motor that ‘skips’ off the atmosphere, much like a stone on the water) and the Hypersonic Air-Breathing Weapon Concept (HAWC), a missile that shoots itself forward by sucking in huge amounts of oxygen at a speed of higher than Mach 5. Undoubtly, two projects where 3D printing fits.

Raytheon is thus, working on 3D printed missiles that can hit enemies long before they’ve had a chance to react: ¿What if they could hit a nuclear missile ready for launch before it lifts off? ¡Even complex anti-missile batteries wouldn’t be able to lock onto a missile travelling at such speeds! Then, ¿Could 3D printing change warfare as we know it? Time will say it.

US Successfully Tested Anti-Ship Missile

The U.S. military's revolutionary new anti-ship missile flew its first successful test flight, according to a release from the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). What the U.S. currently lacks is a ship-killing missile with both the ability to be launched from far away and the technological capacity to elude enemy ship defenses. In 2009, DARPA began work on developing such a missile, and yesterday the Long Range Anti-Ship Missile conducted its first successful test. The missile was dropped from a B-1B Lancer, escorted by an F-18 Strike Eagle.