En la carrera del Pentágono por munición, los explosivos heredados también se pueden actualizar

Las arquitecturas energéticas abiertas podrían hacer que los misiles Patriot tengan un mayor impacto en un misil más pequeño. ... [+]

Si hay un sector industrial que está maduro para la innovación, esa es la base industrial de municiones de Estados Unidos, olvidada durante mucho tiempo. En gran medida ignorada desde mediados de la década de 1950, la industria energética de los EE. UU., la base de todos los artefactos explosivos en el ejército, se ha marchitado, sufriendo el desinterés de los clientes, una carga regulatoria cada vez mayor y la percepción de que otros países encajan mejor en el mercado. negocio complejo, sucio y completamente peligroso del diseño y la fabricación de municiones.

Mientras los trabajadores de municiones de EE. UU. trabajaban arduamente, trabajando en instalaciones de fabricación de la era de la Segunda Guerra Mundial, China y el resto del mundo avanzaron, poniendo en línea nuevas tecnologías energéticas e instalaciones industriales. Y ahora, mientras Estados Unidos se apresura a satisfacer la demanda y se apresura a fabricar más municiones heredadas, el Pentágono tendrá dificultades para incorporar materiales y métodos modernos a la tubería de desarrollo de municiones de la nación.

Dada la invasión rusa de Ucrania y la amenaza percibida de China, la industria de municiones de Estados Unidos finalmente está recibiendo una actualización muy necesaria. Pero en la prisa por bombear rápidamente las municiones heredadas, el Pentágono debe equilibrar las inversiones apresuradas para impulsar la producción en los activos de fabricación con fondos insuficientes durante mucho tiempo con las actualizaciones muy necesarias de las municiones mismas. Los energéticos, los productos químicos que componen los explosivos, los propulsores y la pirotecnia en las armas modernas, están en el centro de todo.

En los EE.UU., las municiones son un negocio de "auge y caída". Una nueva oleada de inversión como esta no volverá a ocurrir en décadas, y el Pentágono, en el presupuesto actual, debe lograr el equilibrio adecuado entre la fabricación en bruto y la nueva tecnología.

Estas unidades de artillería autopropulsadas M109 necesitan munición, pero podrían beneficiarse de proyectiles con más ... [+] potencia explosiva.

La comprensión de los fundamentos moleculares de la energía avanzada ha recorrido un largo camino desde la década de 1940, cuando las poderosas formulaciones explosivas Royal Demolition Explosive (RDX) y High Melting Explosive (HMX) se explotaron para los programas de armas nucleares de Estados Unidos. Hoy en día, las nuevas formulaciones químicas pueden elaborarse y liberarse de maneras que ofrecen una miríada de ventajas críticas para un armador, ofreciendo una ventaja energética del 40% sobre el conjunto estándar de materiales energéticos del Pentágono en ciertas aplicaciones.

Tomemos como ejemplo el propulsor compuesto sólido de "nanoaluminio", una de las otras cincuenta y siete declaraciones críticas de necesidad que las partes interesadas en la base industrial energética identificaron en 2021 como un trampolín fundamental para una industria energética estadounidense más fuerte. Este suplemento único, una adición fácil a la energía básica, puede, si se aplica como propulsor, otorgar a un cohete un aumento fácil del 20 % en el rendimiento básico.

Avanzar con los propulsores compuestos sólidos de nanoaluminio debería ser una obviedad. El propulsor compuesto ofrece increíbles ventajas a los fabricantes de armas. Como reemplazo directo de los combustibles líquidos, el nuevo material de origen estadounidense no solo es más potente, sino también más fácil de manejar. Es estable durante más de dos décadas y es mucho más controlable que la energía heredada.

Pero lograr que el Pentágono haga el cambio simple, reorientarse para respaldar una "arquitectura abierta" fácilmente actualizada para la energía, es un desafío financiero, burocrático y de ingeniería extremadamente complejo. Helicon Chemical, un innovador en energía con sede en Florida, ha estado impulsando la energía avanzada durante años. En ese momento, demostró que su propulsor compuesto sólido de nanoaluminio avanzado realmente funciona, pero, para hacerlo, han tenido que arreglárselas con unos pocos millones aquí y allá para esfuerzos de investigación o pequeños proyectos, como impulsar mecanismos de cohetes con asientos eyectables, o sirviendo como una posible fuente de combustible para experimentos con cohetes hipersónicos.

La compañía quiere construir sobre su base sólida de pequeños éxitos, pero no puede escalar a menos que tanto el Congreso como el Pentágono trabajen juntos, asignando fondos para construir un ecosistema amigable con la energía y apoyando vehículos de financiamiento rápidos y flexibles. Eso ayudaría a las pequeñas empresas innovadoras a poblar ese ecosistema, haciendo la transición de proyectos de investigación a "Programas de Registro" más grandes y más establecidos.

Faltan grandes proyectos para mejorar y actualizar los sistemas de armas existentes. Es el tipo de trabajo (preparar sistemas de armas para una arquitectura energética abierta) que es fundamental si las empresas hambrientas como Helicon Chemical pueden evolucionar de una pequeña empresa de investigación a algo más grande y emocionante.

El director ejecutivo de Helicon Chemical, el Dr. Wes Naylor, lo expresó de esta manera mientras hablaba con el observador de defensa Vago Muradian en su podcast Defense and Aerospace Report. "La idea", dijo, "es calificar" el aditivo "para que cualquier fabricante comercial, socio comercial, o la Fuerza Aérea misma o cualquier comando de componente del Departamento de Defensa, pueda luego especificar esto como una capacidad o un componente que ellos desear."

"No estamos tratando de desplazar a los fabricantes de motores de cohetes o perseguir a esta o aquella compañía", continuó Naylor en una entrevista posterior, "creemos que podemos tener un impacto inmediato en toda la industria: mejorar el juego de todos ayudándolos a llegar más lejos". , ve más rápido y sé más letal".

Es más fácil decirlo que hacerlo. El Pentágono no hará negocios a gran escala hasta que Helicon Chemical haya realizado las inversiones necesarias para demostrar que el producto de laboratorio es escalable y puede suministrarse en grandes cantidades. Y para una pequeña empresa de energía orientada a la investigación, ese esfuerzo es un verdadero desafío financiero, así como una distracción no deseada de una mayor explotación de formulaciones explosivas nuevas e incluso más avanzadas.

Para los ingenieros del Pentágono, una energía "inmediata", que ofrece un aumento de más del 20% en aceleración, alcance y potencia, es una gran noticia. Esas mejoras, sin embargo, requieren actualizaciones para apuntar a las computadoras y otros componentes de armas que corren el riesgo de convertirse en un dolor de cabeza que consume mucho tiempo, una carga que la mayoría de los oficiales de programas del Pentágono centrados en la producción no quieren. Para obtener aglutinantes y otras mejoras energéticas modernas en armas heredadas, a escala, el Pentágono necesita incentivar los programas existentes para probar las nuevas energías que están disponibles, en este momento, para mejorar las herramientas críticas del Pentágono.

La arquitectura abierta no es nada nuevo. El Departamento de Defensa ha puesto una enorme cantidad de energía y fondos para "abrir" las arquitecturas electrónicas en armas y sistemas de armas. Ahora el Pentágono debe hacer lo mismo con la energética.

Cambiar las características de los misiles significa actualizar el software de objetivos, sensores y ... [+] expectativas de entrenamiento establecidos desde hace mucho tiempo.

El Congreso está tratando de ayudar. La Ley de Autorización de la Defensa Nacional de 2022 incluía un texto que ordenaba el establecimiento de una "Oficina Conjunta de Transición Energética" que "madurará, integrará, creará prototipos y demostrará materiales y tecnologías energéticas novedosos", que servirá como un servicio de apoyo a la investigación y un medio para barrer la burocracia. atascos

La simple creación de un laboratorio de prototipos y la creación de un mecanismo para probar e impulsar constantemente nuevos materiales energéticos es una enorme ayuda para la industria y, en el Pentágono, ofrece una buena contraparte para los administradores de programas.

Los administradores de programas, a menudo enfocados en obtener más dispositivos a un precio consistentemente más bajo, no tienen ningún incentivo para probar y probar un cambio de juego que se encuentra en el corazón de un sistema de armas en particular. Al eliminar esa presión y proporcionar un marco para apoyar las mejoras iterativas fundamentales en las armas heredadas, el Pentágono ayudará a los innovadores e, idealmente, también ofrecerá a los usuarios grandes mejoras de capacidad.

En el impulso actual para comprar más municiones, una Oficina de Transición Energética Conjunta saludable será fundamental para avanzar en la innovación necesaria para sostener la inversión masiva actual en la infraestructura de municiones estadounidense. Es una de las pocas propuestas que evitará que el sector energético se estanque cuando EE. UU. comience, una vez más, a dar por sentada la energía.