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DARPA FALCONプロジェクト（Force Application and Launch from Continental United States）は、国防高等研究計画局（DARPA）と米国空軍（USAF）による2部構成の共同プロジェクトであり、 Prompt Global Strikeの一部である。[ 1 ]プロジェクトの最初の部分は、極超音速滑空兵器を加速し、小型衛星を地球軌道に打ち上げることができる小型打ち上げシステム（SLS）の開発を目的としていた。プロジェクトの2番目の部分は、極超音速兵器システム（HWS）の開発を目的としていた。これは、以前はX-41共通航空機（CAV）と呼ばれていた、使い捨て打ち上げロケット（ELV）、再利用打ち上げロケット（RLV）、極超音速巡航機（HCV）、または宇宙機動機（SMP）から打ち上げることができる短期高性能極超音速滑空兵器と、極超音速巡航機（HCV）と呼ばれる長期極超音速巡航機である。この2部構成のプログラムは2003年に発表され、2006年まで続いた。[ 2 ]
ファルコン計画の下での現在の研究は、X-41共通航空機（CAV）の開発のためのブーストグライド技術実証機HTV-1およびHTV-2と、極超音速巡航機（HCV）のためのHTV-3の飛行試験に集中している。技術実証機極超音速技術機2（HTV-2）は2010年4月22日に初飛行し、2回目の試験は2011年8月11日にマッハ20に到達した。どちらの飛行も途中で終了した。[ 3 ] [ 4 ]
HTV-3X BlackswiftはHTV-3から派生したもので、滑走路から離陸してマッハ6（7,400 km/h、4,600 mph）まで加速してから任務を完了し、再び着陸するHCVの技術実証機でした。DARPAと米国空軍の間でBlackswiftに関する覚書（MoU）が2007年9月に署名されました。Blackswift HTV-3Xは必要な資金を得られず、2008年10月に中止されました。[ 5 ]
目標は常に、米国本土から、地球上のどこへでも1～2時間以内に到達できる機体を展開できるようにすることだった。 1957年のX-20ダイナソアは、公に認められた最初のプログラムだったが、これはスペースシャトルのように滑空ではなく、ロケットで垂直に打ち上げられ、その後地球に滑空して戻ってくるものだった。当初、シャトルは米空軍の一部の運用として構想され、ヴァンデンバーグ空軍基地には多額の費用をかけて軍の発射施設が別途建設されたが、使用されることはなかった。1957年から1963年までの公開されたダイナソア米空軍プログラムの後、宇宙機はブラック（極秘）になった。1960年代半ば、CIAはプロジェクト・アイシングラスと呼ばれる高マッハのスパイ機の開発に着手した。これは後に中止されたマッハ17の空中発射偵察機の設計であるラインベリーに発展した。 [ 6 ]
レーガン大統領の下で戦略防衛構想（「スターウォーズ」）のディレクターを務めたヘンリー・F・クーパーによれば、スペースプレーン計画は1970年代、1980年代、1990年代に40億ドルの資金を消費した（スペースシャトルを除く）。これには、ダイナソア、ISINGLASS、ラインベリー、およびファルコン計画の下で出現する可能性のある21世紀のスペースプレーン計画の1950年代と1960年代の予算は含まれていない。彼は2001年に米国議会で、米国がこれらの数十億ドルの見返りに得たものは「墜落した機体1機、格納庫に眠る機体、落下試験用の物品、静的展示物」だけだったと述べた。[ 7 ]ファルコン計画には2008年度予算で1億7000万ドルが割り当てられた。[ 8 ]
ハイパーソアは、ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）で開発されたアメリカの極超音速航空機プロジェクトでした。マッハ12（時速6,700マイル）前後で飛行でき、地球上の任意の2点間を2時間以内に移動できるとされていました。ハイパーソアは、大気圏で燃え尽きるのを防ぐために大気圏外をスキップできる旅客機になると予測されていました。シカゴから東京（10,123キロメートル）への旅は、18回のスキップ、つまり72分かかります。大気圏外では炭化水素ベースのエンジンと実験的なジェットエンジン技術を使用する計画でした。[ 9 ] 2002年に、アメリカ空軍のX-41共通航空機と組み合わされてFALCONプログラムになりました。[ 10 ]
2003年に発表されたFALCON（Force Application and Launch from CONtinental United States）プログラム全体は、2つの主要な構成要素から成り立っています。1つは、ペイロードを軌道に運ぶ、または極超音速兵器プラットフォームのペイロードを発射するための小型打ち上げロケット、もう1つは極超音速機そのものです。[ 2 ]
2003年のDARPA FALCONの募集では、入札者に最初の作業段階で提案された車両の開発作業を行うよう求め、その後、1社以上のベンダーが実際の打ち上げロケットを製造して飛行させることになっていました。2003年11月に35万ドルから54万ドルの第1段階開発契約を獲得した企業には、次の企業が含まれます。[ 11 ]
極超音速兵器システム開発の第一段階は2003年に3社の入札者が落札し、それぞれが 極超音速車両開発のために120万ドルから150万ドルの契約を獲得した。[ 11 ]
ロッキード・マーティンは、2004年に唯一のフェーズ2 HWS契約を獲得し、技術をさらに開発し、プログラムにおける技術リスクを低減した。[ 11 ]極超音速兵器システム開発の第2フェーズは、一連のブーストグライド極超音速技術機（HTV）を用いた一連の飛行試験を実施することであった。[ 12 ]
並行して、ペイロード12,000 ポンド（ 5,500kg）で2時間で9,000海里（17,000km）を飛行できる極超音速巡航機（HCV）の概念開発にもいくらかの作業が費やされた 。[ 17 ] 高高度を飛行し、マッハ9までの速度を達成する予定だった。
ブラックスウィフトはHTV-3から派生したもので、ロッキード・マーティン・スカンクワークス、ボーイング、ATKによって設計された極超音速飛行が可能な再利用可能な航空機の技術実証を提案した。[ 18 ]
米空軍は、「ブラックスウィフト飛行実証機は、タービンエンジンとラムジェットを組み合わせたオールインワン動力装置で駆動される。タービンエンジンが機体をマッハ3程度まで加速した後、ラムジェットが引き継ぎ、機体をマッハ6まで加速させる」と述べている。[ 19 ] DARPAの戦術技術局副局長であるスティーブン・ウォーカー博士がこのプロジェクトを調整する。同氏は米空軍のウェブサイトで次のように語っている。
私はまた、ロッキード・マーティン社とプラット・アンド・ホイットニー社に対しても、技術計画を策定することがいかに重要であるかを伝えていくつもりです 。プログラムの初期段階で橋渡しをし、コミュニケーションの経路を円滑にしようと努めています。
ウォーカー博士はまた、次のように述べた。
意思決定者たちにこれが単なる夢ではないことを証明するためには、極超音速機を実際に飛行させる必要がある。まずは使い捨て型、次に再利用可能な型だ。極超音速機が実際に飛行するのを見るまでは、懐疑的な見方を払拭することはできないだろう。
2008年10月、HTV-3Xまたはブラックスウィフトは2009会計年度の国防予算で必要な資金を得られず、中止されたことが発表された。[ 5 ] [ 20 ]
DARPAは2010年と2011年に飛行試験用に2機のHTV-2を製造した。ファルコンHTV-2は2回とも打ち上げに成功したが、その後、両機とも通信障害により故障し、海に墜落した。
ミノタウロスIV軽ロケットはHTV-2のブースターとして使用され、ヴァンデンバーグ宇宙軍基地（1957年から2021年まではヴァンデンバーグ空軍基地として知られていた[ 21 ]）が発射場として機能した。DARPAは、熱保護システムと空力制御機能を実証するために飛行を計画した。[ 5 ] [ 14 ] 試験飛行は、 NASA、宇宙ミサイルシステムセンター、ロッキード・マーティン、サンディア国立研究所、および空軍研究所（AFRL）の航空機および宇宙機部門によって支援された。
HTV-2の最初の飛行は2010年4月22日に開始された。[ 14 ] HTV-2グライダーはマッハ20で太平洋を横断してクワジェリンまで4,800マイル（7,700km ）飛行する予定だった。 [ 22 ]打ち上げは成功したが、報告によると、ミッション開始から9分後に機体との通信が途絶えたという。[ 23 ] [ 24 ] 11月中旬、DARPAは、コンピューターの自動操縦装置が「飛行終了を指示した」ときに試験飛行が終了したことを明らかにした。DARPAの広報担当者によると、「機体搭載システムが（望ましくないまたは危険な飛行）挙動を検出すると、制御されたロールとピッチオーバーを強制的に行い、海に直接降下する」とのこと。レビューでは、機体が激しくロールし始めたことが判明した。[ 25 ]
2回目の飛行は2011年8月11日に行われた。無人ファルコンHTV-2はブースターから正常に分離し、ミッションの滑空段階に入ったが、計画されていた30分間のマッハ20の滑空飛行開始から約9分後に再び制御との通信を失った。[ 26 ]初期の報告では、安全対策として計画された飛行経路に沿って太平洋に意図的に衝突したとされていた。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] 一部のアナリストは、2回目の失敗によりファルコン計画の見直しが行われるだろうと考えていた。[ 30 ]
2013 年 7 月、DARPA は、最初の 2 回の飛行で十分なデータが収集され、さらに別のテストを行っても費用に見合う有用なデータが得られないと考えられたため、HTV-2 の 3 回目の飛行テストは実施しないことを決定した。これらのテストでは、飛行空力とエアロシェルへの高温の影響に関するデータが得られた。HTV-2 の作業は、極超音速飛行に関するさらなる研究を行うために 2014 年夏まで継続された。HTV-2 は、ファルコン プログラムの最後のアクティブな部分であった。DARPA は現在、プログラムの焦点をグローバル/戦略攻撃から、防空網を突破して安全な距離から迅速に目標を攻撃するための高速戦術展開に変更している。[ 31 ]