HSTDV
โมเดลเครื่องบิน HSTDV ที่จัดแสดงในงานILA Berlin Air Show ILA 2012
ข้อมูลทั่วไป
พิมพ์	เครื่องสาธิตการบินหุ่นยนต์
นักออกแบบ	องค์การวิจัยและพัฒนาด้านการป้องกันประเทศ
สถานะ	การทดสอบ
ผู้ใช้งานหลัก	กองทัพอินเดีย
ประวัติศาสตร์
เที่ยวบินแรก	12 มิถุนายน 2562
พัฒนาเป็น	ธาวานี (ขีปนาวุธ)

HSTDV เป็น เครื่องบินสาธิตเครื่องยนต์ สแครมเจ็ท ไร้คนขับ สำหรับการบินความเร็วเหนือเสียงกำลังได้รับการพัฒนาให้เป็นพาหนะสำหรับขีปนาวุธความเร็วเหนือเสียงและขีปนาวุธร่อนระยะไกล และจะมีการใช้งานพลเรือนหลายอย่าง รวมถึงการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็กด้วยต้นทุนต่ำ โครงการ HSTDV ดำเนินการโดยองค์การวิจัยและพัฒนาการป้องกันประเทศ (DRDO) ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

อินเดียกำลังเร่งพัฒนาฮาร์ดแวร์สำหรับการทดสอบภาคพื้นดินและการบิน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผนการอันทะเยอทะยานสำหรับ^{ขีปนาวุธ}ร่อนความเร็วเหนือเสียง [ ^{4 ]}

ยานสาธิตเทคโนโลยีความเร็วเหนือเสียง (HSTDV) ของห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาการป้องกันประเทศ มีจุดประสงค์เพื่อให้สามารถบินด้วยเครื่องยนต์สแครมเจ็ตได้เองเป็นเวลา 20 วินาที โดยใช้จรวดขับดันแบบแข็ง การวิจัยนี้จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับความสนใจของอินเดียในยานปล่อยที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เป้าหมายสุดท้ายคือการบรรลุความเร็ว Mach 6 ที่ระดับความสูง 32.5 กิโลเมตร (20 ไมล์) ^{[ 2 ] [ 5 ]}

การทดสอบการบินเบื้องต้นมีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของอากาศพลศาสตร์ของยานบิน รวมถึงคุณสมบัติทางความร้อนและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สแครมเจ็ท แบบจำลองของ HSTDV ได้ถูกนำเสนอในงานนิทรรศการ Aero India ที่เมืองเบงกาลูรูในเดือนกุมภาพันธ์ (ดูรูป) และ S. Panneerselvam ผู้อำนวยการโครงการของ DRDO กล่าวว่าวิศวกรตั้งเป้าที่จะเริ่มการทดสอบการบินของแบบจำลองขนาดเต็มที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สแครมเจ็ทแรงขับ 1,300 ปอนด์ในอนาคตอันใกล้นี้^{[ 6 ]}

การออกแบบการยึดโครงเครื่องบินกับเครื่องยนต์เสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2547 ^{[ 7 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2551 ดร. สารวัตร กล่าวว่า:

โครงการ HSTDV ซึ่งเราต้องการสาธิตประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สแครมเจ็ทที่ระดับความสูง 15 กม. ถึง 20 กม. กำลังดำเนินการอยู่ ภายใต้โครงการนี้ เรากำลังพัฒนายานพาหนะความเร็วเหนือเสียงซึ่งจะขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สแครมเจ็ท นี่คือเทคโนโลยีแบบใช้งานได้สองทาง ซึ่งเมื่อพัฒนาแล้ว จะมีการใช้งานในภาคพลเรือนหลายอย่าง สามารถใช้สำหรับการปล่อยดาวเทียมด้วยต้นทุนต่ำ นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับขีปนาวุธร่อนระยะไกลในอนาคตได้อีกด้วย^{[ 1 ]}

อิสราเอลได้ให้ความช่วยเหลือบางส่วนในโครงการ HSTDV รวมถึงการทดสอบในอุโมงค์ลม เช่นเดียวกับมหาวิทยาลัยแครนฟิลด์ของสหราชอาณาจักร นอกจากนี้ยังมีประเทศที่สามที่ไม่เปิดเผยชื่อที่ให้ความช่วยเหลือเช่นกัน ตามรายงานระบุว่า รัสเซียได้ให้ความช่วยเหลือที่สำคัญในโครงการนี้ พันธมิตรหลักด้านอุตสาหกรรมป้องกันประเทศของอินเดียคือรัสเซีย ซึ่งได้ทำการวิจัยอย่างมากเกี่ยวกับการขับเคลื่อนความเร็วเหนือเสียง

ยานบินที่กำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้างนี้ มีน้ำหนัก 1 เมตริกตัน ยาว 5.6 เมตร (18 ฟุต) มีรูปทรงหน้าตัดแปดเหลี่ยมแบนราบ มีปีกสั้นอยู่ตรงกลางลำตัว และครีบหางเอียง พร้อมช่องรับอากาศรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 3.7 เมตร เครื่องยนต์สแครมเจ็ตติดตั้งอยู่ใต้ส่วนกลางลำตัว โดยส่วนท้ายลำตัวทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของหัวฉีดไอเสีย การพัฒนาเครื่องยนต์ก็กำลังดำเนินการอยู่เช่นกัน

แผงกั้นคู่ขนานสองแผงบริเวณส่วนหน้าของลำตัวมีไว้เพื่อลดการรั่วไหลและเพิ่มแรงขับ แผ่นปิดช่วงปีกบางส่วนติดตั้งอยู่ที่ขอบท้ายของปีกเพื่อควบคุมการหมุน ฝาครอบหัวฉีดแบบปรับทิศทางได้ที่ปลายห้องเผาไหม้สามารถปรับทิศทางได้ถึง 25° เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่น่าพอใจทั้งในขณะที่เครื่องยนต์ดับและเครื่องยนต์ทำงาน

พื้นผิวส่วนล่าง ปีก และหางของลำตัวเครื่องบินทำจากโลหะผสมไทเทเนียม ในขณะที่พื้นผิวด้านบนทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม ส่วนพื้นผิวด้านในของเครื่องยนต์แบบสองชั้นทำจากโลหะผสมไนโอเบียม และพื้นผิวด้านนอกทำจากโลหะผสมนิโมนิก

เนื่องจากข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีในการจัดหาวัสดุสำหรับเครื่องยนต์สแครมเจ็ต จึงได้มีการริเริ่มโครงการใหม่และพัฒนาวัสดุขึ้นเองภายในองค์กร ส่งผลให้สามารถพึ่งพาตนเองได้ในด้านนี้ และสามารถทดสอบเครื่องยนต์สแครมเจ็ตบนภาคพื้นดินได้สำเร็จเป็นเวลา 20 วินาที แทนที่จะเป็น 3 วินาทีตามที่วางแผนไว้ในตอนแรก

ในการทดสอบเมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 2019 ยานครูซถูกติดตั้งบน มอเตอร์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง Agni-Iเพื่อพาไปยังระดับความสูงที่ต้องการ หลังจากถึงระดับความสูงที่ต้องการและบรรลุความเร็ว Mach แล้ว ยานครูซก็ถูกดีดออกจากยานปล่อย^{[ 8 ]}กลางอากาศ เครื่องยนต์สแครมเจ็ตจะจุดระเบิดเอง และขับเคลื่อนยานครูซด้วยความเร็ว Mach 6 ^{[ 9 ]} DRDO ใช้เงิน 30 ล้านดอลลาร์ในช่วงขั้นตอนการออกแบบและพัฒนา ในขณะที่ใช้เงิน 4.5 ล้านดอลลาร์ในการพัฒนาต้นแบบ HSTDV ^{[ 10 ]}

แบบจำลองขนาด 1:16 ของยานพาหนะได้รับการทดสอบในอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงซึ่งดำเนินการโดย Israel Aerospace Industries ช่องรับอากาศแบบแยกส่วนได้รับการทดสอบในอุโมงค์ลมความเร็วสามเท่าที่ห้องปฏิบัติการการบินและอวกาศแห่งชาติ ของอินเดีย (NAL) ในบังกาลอร์ระหว่างการทดสอบในห้องปฏิบัติการเครื่องยนต์สแครมเจ็ทได้รับการทดสอบสองครั้ง ครั้งละ 20 วินาที จำเป็นต้องมีการทดสอบทั้งหมดห้าถึงหกครั้งก่อนการบินทดสอบ การบินทดสอบคาดว่าจะเกิดขึ้นภายในสิ้นปี 2010 ^{[ 11 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2553 เจ้าหน้าที่ DRDO แจ้งต่อสื่อมวลชนว่าพวกเขากำลังดำเนินการเปิดสิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัย ​​4 แห่งภายในและบริเวณใกล้เคียงเมืองไฮเดอราบัด โดยใช้งบประมาณมากกว่า10,000 ล้านรูปี (104 ล้านดอลลาร์สหรัฐ) ในอีก 5 ปีข้างหน้า มีรายงานว่าพวกเขาจะลงทุน 3 ถึง 4,000 ล้าน รูปี (66 ถึง 88 ล้านดอลลาร์สหรัฐ) เพื่อสร้างอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงที่จำเป็นอย่างมากที่ศูนย์ขีปนาวุธไฮเดอราบัด^{[ 12 ]} สิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบ อุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียง (HWT) ขั้นสูงได้เปิดใช้งานอย่างเป็นทางการที่ศูนย์ขีปนาวุธดร. เอพีเจ อับดุล คาลามเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2563 ^{[ 13 ]}

สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการทดสอบพารามิเตอร์ต่างๆ ของยานพัฒนาเทคโนโลยีความเร็วเหนือเสียง (HSTDV) รวมถึงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์^{[ 12 ]}

"การทดสอบ [HSTDV] ในช่วงความเร็วสูงสุดถึงMach 12 ถือเป็นเรื่องสำคัญ นี่จะเป็นการติดตั้งที่ไม่เหมือนใครในอินเดีย" Saraswat กล่าวกับAW&STเมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 2010 ^{[ 12 ]}

ณ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2554 นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์เทคโนโลยีด้านอากาศพลศาสตร์อากาศพลศาสตร์เชิงความร้อน เครื่องยนต์ และโครงสร้างที่ทนความร้อนผ่านการออกแบบและการทดสอบภาคพื้นดิน “ก่อนการปล่อยจรวด เราจะต้องมุ่งเน้นไปที่การบูรณาการทางกลและไฟฟ้า ระบบควบคุมและนำทาง รวมถึงบรรจุภัณฑ์ ระบบตรวจสอบ HILS (การจำลองฮาร์ดแวร์ในวงจร) และความพร้อมในการปล่อยจรวด” แหล่งข่าวกล่าว^{[ 14 ]}

ในปี 2016 มีการประกาศว่ายานพาหนะจะได้รับการทดสอบภายในเดือนธันวาคม 2016 ^{[ 15 ]}ในช่วงต้นปี 2019 ยานพาหนะได้รับการอนุมัติให้ทำการทดสอบและคาดว่าจะได้รับการทดสอบในปีเดียวกัน

เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 2019 ได้มีการทดสอบจากเกาะอับดุล กาลามโดยองค์การวิจัยและพัฒนาด้านการป้องกันประเทศ ด้วยเครื่องยนต์สแครมเจ็ท ทำให้สามารถบินด้วยความเร็ว Mach 6 ได้ การทดสอบยิงจากฐานปล่อยจรวดหมายเลข 4 ของศูนย์ทดสอบแบบบูรณาการ (ITR) ที่เกาะอับดุล กาลามในเขตบาลัสโซร์ รัฐ โอริ สสา เวลา 11:27 น . ตามเวลามาตรฐานอินเดีย ^{[ 16 ] [ 17 ]}ตามรายงานที่ไม่ได้รับการยืนยันบางฉบับ การทดสอบประสบความสำเร็จเพียงบางส่วน เนื่องจาก ยานลำเลียงขีปนาวุธ Agni-Iซึ่ง HSTDV จะได้รับการเพิ่มระดับความสูงนั้น ไม่สามารถทำภารกิจให้สำเร็จได้ ซึ่งคาดว่าเป็นเพราะ 'ปัญหาเรื่องน้ำหนัก' ^{[ 18 ] [ 8 ]}อย่างไรก็ตาม ข่าวลือดังกล่าวยังไม่ได้รับการยืนยัน ตามคำแถลงอย่างเป็นทางการของกระทรวงกลาโหม “ขีปนาวุธถูกยิงสำเร็จ” และข้อมูลที่รวบรวมได้จะถูกวิเคราะห์เพื่อ “ตรวจสอบเทคโนโลยีที่สำคัญ” ^{[ 19 ]}

เมื่อวันที่ 7 กันยายน 2020 DRDO ประสบความสำเร็จในการทดสอบ ยานสาธิตเทคโนโลยีความเร็วเหนือ เสียง (HSTDV) ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สแครมเจ็ท ยานบินถูกปล่อยเมื่อเวลา 11:03 น. ตามเวลามาตรฐานอินเดีย จาก ฐานปล่อยจรวด Integrated Test Range Launch Complex IV ที่เกาะอับดุล กาลามโดยใช้จรวดขับดันแข็งเป็นฐาน เมื่อถึงระดับความสูง 30 กิโลเมตร (98,000 ฟุต) ฝาครอบบรรทุกสัมภาระแยกตัวออก ตามด้วยการแยกตัวของยานบิน HSTDV ช่องรับอากาศ การฉีดเชื้อเพลิง และการจุดระเบิดอัตโนมัติ หลังจากเผาไหม้ด้วยความเร็วเหนือเสียงเป็นเวลา 20 วินาที ยานบินก็มีความเร็วเกือบ 2 กิโลเมตร/วินาที (Mach 5.9) นอกจากนี้ยังมีการส่งเรือไปในอ่าวเบงกอลเพื่อศึกษาเส้นทางการบินของขีปนาวุธ เครื่องยนต์สแครมเจ็ทของขีปนาวุธทำงานได้อย่าง "สมบูรณ์แบบ" ^{[ 20 ]}เที่ยวบินทดสอบนี้ได้ตรวจสอบความถูกต้องของโครงสร้างทางอากาศพลศาสตร์ของยาน การจุดระเบิดและการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องของเครื่องยนต์สแครมเจ็ทที่ความเร็วเหนือเสียง กลไกการแยกตัว และลักษณะเฉพาะของวัสดุเทอร์โมโครงสร้าง HSTDV ถูกกำหนดให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับขีปนาวุธร่อนความเร็วเหนือเสียงรุ่นต่อไป^{[ 21 ]}

DRDL ได้พัฒนาเทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับ ห้องเผา ไหม้สแครมเจ็ ทแบบระบายความร้อน ด้วยแอคทีฟภายใต้โครงการพัฒนาขีปนาวุธร่อนความเร็วเหนือเสียงร่วมกับกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและภาคเอกชน เทคโนโลยีเหล่านี้รวมถึงสารเคลือบป้องกันความร้อน เซรามิก (TBC) ที่ได้รับการปรับปรุง เชื้อเพลิงสแครมเจ็ทแบบดูดความร้อน และเครื่องยนต์สแครมเจ็ทที่มีระยะเวลาการทำงานยาวนาน มีการเพิ่มวิธีการรักษาเสถียรภาพเปลวไฟแบบใหม่เข้าไปในห้องเผาไหม้สแครมเจ็ท ซึ่งช่วยรักษาเปลวไฟให้คงที่ภายในห้องเผาไหม้ที่ความเร็วลมมากกว่า 1.5 กม./วินาที (5,400 กม./ชม.) นอกจากจะช่วยปรับปรุงการระบายความร้อนแล้ว เชื้อเพลิงแบบดูดความร้อนยังช่วยลดเวลาในการจุดระเบิดอีกด้วย ด้วยความทนทานต่ออุณหภูมิสูง สารเคลือบป้องกันความร้อนเซรามิกที่ล้ำสมัยสามารถทำงานได้เหนือจุดหลอมเหลวของเหล็ก^{[ 22 ] [ 23 ]}สิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบท่อเชื่อมต่อสแครมเจ็ท (SCPT) ในไฮเดอราบัดเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของเทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบและพัฒนาโดย DRDL และภาคอุตสาหกรรมเช่นกัน^{[ 24 ]}

เมื่อวันที่ 21 มกราคม 2025 DRDL ได้ทำการทดสอบภาคพื้นดินเป็นเวลา 120 วินาทีของ เครื่องเผาไหม้แบบ Scramjet ขนาดเล็กที่ระบายความร้อนด้วยแอคทีฟสำหรับขีปนาวุธรุ่นต่อไป ณ โรงงาน SCPT การทดสอบแสดงให้เห็นถึงการเผาไหม้ที่เสถียรและการจุดระเบิดที่ประสบความสำเร็จ ^{[ 25 ] [ 26 ]}การทดสอบครั้งที่สองของเครื่องเผาไหม้แบบ Scramjet ขนาดเล็กได้ดำเนินการเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2025 เป็นระยะเวลานานกว่า 1,000 วินาที ณ โรงงานไฮเดอราบัด ซึ่งเป็นการตรวจสอบความเหมาะสมของระบบสำหรับการทดสอบเครื่องเผาไหม้ขนาดเต็มรูปแบบที่สามารถใช้งานได้จริง^{[ 27 ]}

เครื่องยนต์ Scramjet แบบระบายความร้อนด้วยแอคทีฟขนาดเต็มรูปแบบที่มีระยะเวลาการทำงานยาวนาน ได้รับการทดสอบครั้งแรกเมื่อวันที่ 9 มกราคม 2026 โดยมีระยะเวลาการทำงานมากกว่า 12 นาที หรือ 700 วินาที^{[ 24 ]}การทดสอบห้องเผาไหม้ขนาดเต็มรูปแบบครั้งที่สอง ได้ดำเนินการเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2026 ณ สถานที่เดียวกัน โดยมีระยะเวลาการทำงาน 1,200 วินาที^{[ 28 ] [ 29 ]}

• โบอิ้ง X-51
• พรหมโมส-II
• อีที-แอลดีเอชซีเอ็ม

• กิจกรรมการบินความเร็วเหนือเสียงและการทดสอบภาคพื้นดินในอินเดีย
• สื่อที่เกี่ยวข้องกับยานสาธิตเทคโนโลยีความเร็วเหนือเสียงของ DRDOใน Wikimedia Commons