Forschungslabor der Luftwaffe

Das Air Force Research Laboratory ( AFRL ) ist eine Forschungs- und Entwicklungsabteilung des United States Air Force Materiel Command. Es ist verantwortlich für die Erforschung, Entwicklung und Integration von auf Direktenergie basierenden Luft- und Raumfahrttechnologien, die Planung und Durchführung des Wissenschafts- und Technologieprogramms der Luftwaffe sowie die Bereitstellung von Kampffähigkeiten für die Luft-, Weltraum- und Cyberstreitkräfte der Vereinigten Staaten. ^{[ 1 ]} Es verwaltet das gesamte Forschungsbudget der Luftwaffe für Wissenschaft und Technologie, das im Jahr 2006 2,4 Milliarden US-Dollar betrug. ^{[ 2 ]}

Das Laboratorium wurde am 31. Oktober 1997 auf der Wright-Patterson Air Force Base nahe Dayton, Ohio , durch den Zusammenschluss von vier Laboratorien der US-Luftwaffe (Wright, Phillips, Rome und Armstrong) und dem Air Force Office of Scientific Research unter einem gemeinsamen Kommando gegründet. Das Laboratorium besteht aus acht technischen Direktionen, einem Geschwader und dem Office of Scientific Research. Jede technische Direktion konzentriert sich auf einen bestimmten Forschungsbereich innerhalb der AFRL-Mission und führt in diesem Bereich Experimente in Zusammenarbeit mit Universitäten und Auftragnehmern durch.

Seit seiner Gründung im Jahr 1997 hat das Labor zahlreiche Experimente und technische Demonstrationen in Zusammenarbeit mit der NASA , dem Energieministerium , nationalen Laboratorien , DARPA und anderen Forschungseinrichtungen des Verteidigungsministeriums durchgeführt . Zu den bemerkenswerten Projekten zählen X-37 , X-40 , X-53 , HTV-3X , YAL-1A , der Advanced Tactical Laser und das Tactical Satellite Program .

Im Jahr 2009 wurde berichtet, dass das Labor in Zukunft vor Problemen stehen könnte, da 40 Prozent seiner Mitarbeiter in den nächsten zwei Jahrzehnten in den Ruhestand gehen sollen und die Vereinigten Staaten seit 1980 nicht genügend Abschlüsse in Naturwissenschaften und Ingenieurwesen hervorgebracht haben, um die Nachfrage zu decken. ^{[ 3 ]}

Die erste staatliche Förderung von Starrflügelflugzeugen ( zuvor wurden Heißluftballons eingesetzt) ​​durch die Vereinigten Staaten erfolgte 1898, als das Board of Fortifications Samuel Langley 50.000 US-Dollar (inflationsbereinigt etwa 1.640.404,04 US-Dollar) für die Entwicklung von Flugzeugzellen zuwies. Es wurden mehrere Prototypen angefertigt, die sich jedoch als ungeeignet erwiesen.

Am 10. Februar 1908 erteilte die US-Regierung den Gebrüdern Wright einen Vertrag über den Kauf eines Flugzeugs für den Einsatz im Army Signal Corps .  

Trotz dieser anfänglichen Dynamik zögerte die USA, hohe Summen für Luftstreitkräfte auszugeben, und fiel zurück. Frankreich hatte 7,4 Millionen US-Dollar und Deutschland 5 Millionen US-Dollar (zum damaligen Wechselkurs) investiert, während die USA vor 1914 lediglich 125.000 US-Dollar (in Preisen von 1914) ausgegeben hatten. ^{[ 4 ]}

Im Jahr 1916 wurden die Mittel für das erste nationale Luftfahrtlabor in Hampton, Virginia, bewilligt, das nach Langley benannt wurde und später zur Langley Air Force Base wurde , die heute Teil des Geländes der Joint Base Langley–Eustis ist .

Trotz der Finanzierung und Entwicklung, die zu erheblichen Verbesserungen an Flugzeugen führten, wurden die Mittel für die Luftfahrttechnik nach dem Ersten Weltkrieg deutlich gekürzt. ^{[ 5 ]}

Mit dem Air Corps Act von 1926 wurde die Luftstreitkraft als eigenständige Teilstreitkraft anerkannt. Die Vorgängerorganisationen des Luftwaffenlabors arbeiteten an der Verwendung neuartiger Materialien zur Herstellung von Flugzeugkomponenten. ^{[ 6 ]} Diese Vorgängerorganisationen entwickelten bis zum Zweiten Weltkrieg kontinuierlich neue Fertigungs- und Aerodynamiktechnologien .

Die Forschungslabore der US-Luftwaffe in Cambridge wurden 1945 gegründet. Sie waren von 1945 bis 2011 aktiv, bevor sie im Zuge der Base Realignment and Closure Commission (BRCC) 2005 mit der Wright-Patterson Air Force Base und der Kirtland Air Force Base zusammengelegt wurden . ^{[ 7 ]} Die Labore wurden als Air Force Cambridge Research Center (AFCRC) gegründet, einer Systementwicklungsorganisation aus der Zeit des Kalten Krieges , die 1949 Telefonmodem -Kommunikation für ein digitales Radarrelais entwickelte. ^{[ 8 ]} Das 1945 von General Henry H. Arnold gegründete AFCRC ^{[ 9 ]} war an den Projekten Space Track und Semi-Automatic Ground Environment beteiligt .

Der Weg zu einem zentralisierten Forschungslabor der Luftwaffe begann mit dem Erlass des Goldwater-Nichols-Gesetzes , das die Ressourcennutzung des Verteidigungsministeriums optimieren sollte . ^{[ 10 ]} Zusätzlich zu diesem Gesetz leitete das Ende des Kalten Krieges eine Phase von Budget- und Personalreduzierungen innerhalb der Streitkräfte ein, um den Übergang von der Bereitschaft zu einem globalen Krieg mit der Sowjetunion ( „Stand-down“) vorzubereiten . ^{[ 11 ]} Vor 1990 war die Forschung der Luftwaffe auf 13 verschiedene Labore und das Rome Air Development Center verteilt, die jeweils zwei separaten Befehlsketten unterstanden: einem Produktzentrum für Personalangelegenheiten und dem Direktor für Wissenschaft und Technologie des Air Force Systems Command für Budgetzwecke. ^{[ 12 ]} Aufgrund der Einschränkungen durch reduziertes Budget und Personal fusionierte die Luftwaffe im Dezember 1990 die bestehenden Forschungslabore zu vier „Superlaboren“. ^{[ 13 ]} Im gleichen Zeitraum fusionierten das Air Force Systems Command und das Air Force Logistics Command im Juli 1992 zum Air Force Materiel Command (AFMC). ^{[ 14 ]}

Während die anfängliche Zusammenlegung der Labore der Luftwaffe den Verwaltungsaufwand und den Budgetdruck verringerte, erfolgte ein weiterer Anstoß zur Schaffung einer einheitlichen Laborstruktur durch den National Defense Authorization Act für das Haushaltsjahr 1996, Abschnitt 277. Dieser Abschnitt beauftragte das Verteidigungsministerium mit der Erstellung eines Fünfjahresplans zur Zusammenlegung und Umstrukturierung aller Verteidigungslabore. ^{[ 16 ]} Die derzeitige Laborstruktur entstand im Oktober 1997 durch die Zusammenlegung des Phillips Laboratory mit Hauptsitz in Albuquerque, New Mexico , des Wright Laboratory in Dayton, Ohio , des Rome Laboratory (ehemals Rome Air Development Center) in Rome, New York , des Armstrong Laboratory in San Antonio , Texas, und des Air Force Office of Scientific Research (AFOSR). ^{[ 17 ]} Das Konzept eines einzigen Labors wurde von Generalmajor Richard Paul, dem damaligen Direktor für Wissenschaft und Technologie des AFMC, und General Henry Viccellio Jr., dem späteren ersten Kommandeur des AFRL , entwickelt und vorangetrieben . ^{[ 18 ]}

Mit dem Zusammenschluss der Laboratorien zu einer einzigen Einrichtung stellten die Geschichtsbüros an den einzelnen Standorten ihre eigenständige Geschichtsführung ein, und alle historischen Funktionen wurden an ein zentrales Geschichtsbüro im Hauptquartier des AFRL auf der Wright-Patterson Air Force Base übertragen . ^{[ 19 ]} In Anlehnung an die Vorgängerlaboratorien benannte die neue Organisation vier der Forschungsstandorte nach den Laboratorien und stellte sicher, dass die Geschichte jedes Laboratoriums als stillgelegte Einheit erhalten bliebe. ^{[ 20 ]}

Im Jahr 2023 wurde das Nationale Kompetenzzentrum für fortgeschrittene Luftmobilität fertiggestellt, um die Zusammenarbeit des Labors, privater Unternehmen und lokaler Wissenschaftler bei der Forschung an eVTOL- und UAS- Flugzeugen zu unterstützen. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Das Labor ist in acht Technische Direktionen, einen Flügel und das Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) unterteilt, die sich nach verschiedenen Forschungsbereichen richten. Das AFOSR ist in erster Linie eine Förderorganisation für externe Forschungsprojekte, während die anderen Direktionen Forschung intern oder im Auftrag externer Einrichtungen durchführen. ^{[ 1 ]}

Eine Direktion entspricht in etwa einem militärischen Geschwader . Jede Direktion besteht aus mehreren Abteilungen und verfügt neben ihren Forschungsabteilungen typischerweise über mindestens drei Unterstützungsabteilungen. ^{[ 23 ]} Die Abteilung für Betrieb und Integration stellt der Direktion durchdachte und effizient umgesetzte Dienstleistungen in den Bereichen Geschäftsprozess-IT, Personalmanagement und Geschäftsentwicklung zur Verfügung, während die Abteilung für Finanzmanagement die finanziellen Ressourcen verwaltet und die Beschaffungsabteilung die Vertragsabwicklung intern übernimmt. ^{[ 24 ]} Die Unterstützungsabteilungen arbeiten an einem Standort häufig eng zusammen, um den Verwaltungsaufwand an der jeweiligen Forschungsstelle zu minimieren. Jede Abteilung ist wiederum in Zweige unterteilt, vergleichbar mit einem militärischen Geschwader .

Der Gesamtstruktur des AFRL sind die acht Abteilungen überlagert. Jede Abteilung setzt sich aus dem AFRL-Militärpersonal an einem bestimmten geografischen Standort zusammen. ^{[ 25 ]} Beispielsweise gehören alle Angehörigen der Wright-Patterson Air Force Base zur Abteilung 1. Jede Abteilung hat in der Regel auch einen eigenen Kommandeur, der unabhängig von der Direktion und Division agiert.

Das Hauptquartier des Air Force Research Laboratory (AFRL) befindet sich auf der Wright-Patterson Air Force Base in Ohio und beherbergt die Kommandeure und Mitarbeiter der Laboratorien (siehe dort). Zu seinen Hauptaufgaben gehören Führung, Strategieentwicklung und -steuerung sowie die Vereinheitlichung der gemeinsamen Ziele der acht Technischen Direktionen, des 711. Geschwaders und des AFOSR. Zu den Stabsfunktionen zählen Öffentlichkeitsarbeit, Strategische Kommunikation, Geschäftskontakte, Planung, Programmierung, Budgetierung und Durchführung (PPBE), Technologietransfer, Transformation, Vertragsvergabe und ein Hochleistungsrechenzentrum. Das Hauptquartier beherbergt außerdem das Center for Rapid Innovation , das dringende operative Anfragen von Kommandeuren des Air Force Space Command , des Air Force Global Strike Command , des Air Mobility Command und anderer Einheiten bearbeitet. ^{[ 26 ]}

Das Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) mit Sitz in Arlington, Virginia , investiert in die Grundlagenforschung der US-Luftwaffe, indem es Forschungsprojekte in relevanten wissenschaftlichen Bereichen finanziert. ^{[ 1 ]} Diese Arbeit erfolgt in Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft, Hochschulen und anderen Organisationen innerhalb des US-Verteidigungsministeriums und der AFRL-Direktionen.

Die Forschung des AFOSR ist in vier wissenschaftliche Direktionen gegliedert: die Direktion für Ingenieurwesen und komplexe Systeme, die Direktion für Information und Netzwerke, die Direktion für physikalische Wissenschaften und die Direktion für Chemie und Biowissenschaften. ^{[ 27 ]} Jede Direktion finanziert Forschungsaktivitäten, von denen sie sich die technologische Überlegenheit der Luftwaffe sichert.

AFOSR unterhält außerdem drei ausländische Technologiebüros in London, Großbritannien (das Europäische Büro für Luft- und Raumfahrtforschung und -entwicklung), Tokio , Japan, und Santiago , Chile. Diese Auslandsbüros koordinieren sich mit der internationalen Wissenschafts- und Ingenieursgemeinschaft, um eine bessere Zusammenarbeit zwischen dieser Gemeinschaft und dem Personal der Luftwaffe zu ermöglichen. ^{[ 28 ]}

AFOSR ist einer der Sponsoren des Universitäts-Nanosatellitenprogramms . ^{[ 29 ]}

Das auf der Wright-Patterson Air Force Base angesiedelte Air Vehicles Directorate hat die Aufgabe, Technologien zu entwickeln, die kosteneffiziente und überlebensfähige Luft- und Raumfahrzeuge ermöglichen, die in der Lage sind, eine Vielzahl zukünftiger Waffen oder Fracht präzise und schnell an jeden beliebigen Ort zu transportieren. ^{[ 1 ]} Derzeitiger Direktor ist Oberst Michael Hatfield. ^{[ 30 ]}

Die Direktion hat bereits im Rahmen des X-24 -Projekts mit der NASA zusammengearbeitet , um Konzepte für Flugzeuge mit Tragflächenrumpf zu erforschen. ^{[ 31 ]} Die X-24 war eines von mehreren Experimentalflugzeugen, darunter die M2-F1 , M2-F2 , HL-10 und HL-20 , die im Rahmen von NASA- und Luftwaffenprogrammen zur Weiterentwicklung des Tragflächenrumpfkonzepts entwickelt wurden. Die in diesen Programmen durchgeführten Tests führten zur Entscheidung für eine antriebslose Landung beim Space-Shuttle -Programm. ^{[ 32 ]}

Im Jahr 2002 initiierte die Direktion in Zusammenarbeit mit dem Dryden Flight Research Center der NASA und Boeing Phantom Works das X-53 Active Aeroelastic Wing -Programm , um Möglichkeiten zur effizienteren Nutzung der Flügelfläche bei Hochgeschwindigkeitsmanövern zu erforschen. ^{[ 33 ]}

Das Direktorat arbeitet im Rahmen des FALCON- Programms, zu dem auch das Hyperschall- Flugdemonstrationsfahrzeug HTV-3X Blackswift gehört, mit DARPA , dem US Air Force Space and Missile Systems Center , den Sandia National Laboratories und dem Space Vehicles Directorate des AFRL zusammen. ^{[ 34 ]} Vor der Geheimhaltung des Programms und seiner Übertragung von der NASA an DARPA Ende 2004 kooperierte das Air Vehicles Directorate außerdem mit NASA und Boeing bei den Vorarbeiten für das Orbitaltestfahrzeug X-37B und die zu 80 % verkleinerte Version X-40A Space Maneuver Vehicle . ^{[ 35 ]} Das X-37-Programm wird nun vom Air Force Rapid Capabilities Office geleitet.

Ein weiteres aktuelles Projekt des Air Vehicles Directorate ist das 2007 gestartete Programm für fortschrittliche Frachtflugzeuge aus Verbundwerkstoffen. ^{[ 36 ]} Es handelt sich um ein experimentelles Flugzeugprogramm mit dem Ziel, die Machbarkeit der Entwicklung einer Frachtflugzeugzelle zu demonstrieren, die hauptsächlich aus leichten Verbundwerkstoffen besteht. ^{[ 37 ]} Das AFRL beabsichtigt, dem Programm nach Beginn der Flugtests die Bezeichnung „X-Plane“ zu verleihen. ^{[ 38 ]}

Das VTHL -Programm für wiederverwendbare Boostersysteme mit einem Budget von 250.000.000 US-Dollar wurde 2010 von der USAF initiiert. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

Im Jahr 2012 fusionierte die Direktion für Luftfahrzeuge mit der Direktion für Antriebstechnik zur Direktion für Luft- und Raumfahrtsysteme. ^{[ 41 ]}

Das Directed Energy Directorate dient nicht nur als Kompetenzzentrum der US-Luftwaffe für Hochleistungsmikrowellentechnologie, sondern auch als Kompetenzzentrum des US-Verteidigungsministeriums für die Entwicklung von Lasern aller Art. ^{[ 1 ]} Die derzeitige Direktorin ist Susan Thornton. ^{[ 42 ]}

Die Starfire Optical Range auf der Kirtland Air Force Base , der North Oscura Peak auf der White Sands Missile Range und das Air Force Maui Optical and Supercomputing Observatory (AMOS) werden ebenfalls von Abteilungen des Directed Energy Directorate betrieben, zusätzlich zu deren Einrichtungen am Hauptsitz des Directorate auf der Kirtland AFB. ^{[ 1 ]} Die Starfire Optical Range dient der Erforschung verschiedener Aspekte der fortschrittlichen Zielverfolgung mittels Lasern sowie der Atmosphärenphysik, insbesondere der Untersuchung atmosphärischer Effekte, die Laserstrahlen verzerren können. ^{[ 43 ]} Der North Oscura Peak wird zur Erforschung verschiedener Technologien genutzt, die für die erfolgreiche Verfolgung und Zerstörung anfliegender Raketen mittels Laser erforderlich sind, und wird häufig für Tests laserbasierter Raketenabwehrsysteme eingesetzt. ^{[ 44 ]} AMOS stellt dem Air Force Research Laboratory (AFRL), dem US-Verteidigungsministerium und anderen US-Regierungsbehörden Weltraumbeobachtungskapazitäten und Rechenressourcen zur Verfügung. ^{[ 45 ]}

Projekte im Bereich gerichteter Energie lassen sich typischerweise in zwei Kategorien einteilen: Laser und Mikrowellen . Laserprojekte reichen von völlig nicht-tödlichen Ziellasern über Blendlaser wie den Saber 203, der von US-Streitkräften im somalischen Bürgerkrieg eingesetzt wurde , und den neueren PHaSR- Blendlaser ^{[ 46 ]} bis hin zu leistungsstarken Raketenabwehrlasern wie dem chemischen Sauerstoff-Iod-Laser (COIL), der im YAL-1A- Projekt der Missile Defense Agency zum Einsatz kommt ^{[ 47 ]} . Das Airborne-Laser-Experiment wird mit dem Advanced Tactical Laser fortgeführt , einem Demonstrationsprojekt der Spezialeinheiten zur Installation eines COIL-Systems in einem taktischen AC-130- Kampfflugzeug ^{[ 48 ]} .

Mikrowellentechnologien werden weiterentwickelt, um sowohl gegen Elektronik als auch gegen Personen eingesetzt zu werden. Ein Beispiel für ein Projekt mit Mikrowellentechnologie gegen Personen ist das „weniger tödliche“ Active Denial System , das Hochleistungsmikrowellen nutzt, um weniger als einen Millimeter tief in die Haut des Ziels einzudringen, wo sich die Nervenenden befinden. ^{[ 49 ]}

Bereits 1995 gab es Bedenken, dass Laserblendgeräte potenziell dauerhafte Erblindung verursachen könnten. Diese Bedenken wurden mit der Ankündigung des PHaSR-Projekts, das als nicht-blendende Laserwaffe beworben wird, erneut aufgegriffen. ^{[ 46 ]} Aufgrund der Befürchtung, dass selbst Laser geringer Leistung Erblindung hervorrufen könnten, forderte Human Rights Watch die Abschaffung aller taktischen Laserwaffen und die Einstellung der Forschung durch alle betroffenen Regierungen. ^{[ 50 ]} Das Active Denial System (ADS) geriet ebenfalls ins Visier von Amnesty International und, indirekter, eines UN-Sonderberichterstatters, da es als potenzielle Folterwaffe eingestuft wurde. ^{[ 51 ]}

Im März 2008 wurde das Human Effectiveness Directorate des AFRL auf der Wright-Patterson Air Force Base mit der Air Force School of Aerospace Medicine und dem Human Performance Integration Directorate des 311th Human Systems Wing, beide auf der Brooks City Base in Texas, zum 711th Human Performance Wing zusammengeführt . ^{[ 52 ]} In seinem Leitbild formuliert der Wing die Ziele, die Luft- und Raumfahrtmedizin, Wissenschaft und Technologie sowie die Integration menschlicher Systeme zu verbessern. ^{[ 1 ]} Derzeitiger Kommandeur des 711th ist Brigadegeneral Timothy Jex. ^{[ 53 ]}

Eine praktische Anwendung dieser Arbeit ist die Gewährleistung und Verbesserung der Sicherheit von Schleudersitzsystemen für Piloten. ^{[ 54 ]} Angesichts der steigenden Anzahl von Frauen in den Reihen der Luftwaffe ist die Anthropometrie heute wichtiger denn je, und der Ganzkörperscanner WB4 des 711. Geschwaders ermöglicht die schnelle und präzise Erfassung anthropometrischer Daten, die zur Entwicklung von Pilotenausrüstung mit besserer Passform für mehr Komfort und Sicherheit genutzt werden können. ^{[ 55 ]}

Die Mission des Information Directorate, angesiedelt am Forschungsstandort Rome im Griffiss Business and Technology Park in Rome, New York , besteht darin, die Erforschung, Entwicklung und Integration kostengünstiger Informationstechnologien für die Kriegsführung der Luft-, Weltraum- und Cyberstreitkräfte voranzutreiben. ^{[ 1 ]} Derzeitiger Direktor des Information Directorate ist Oberst Timothy J. Lawrence. ^{[ 56 ]}

Die Informationsdirektion hat Forschungsbeiträge zu einer Reihe von Technologien geleistet, die im Einsatzgebiet Anwendung finden. Zu diesen Projekten zählen die Zusammenarbeit mit anderen Behörden bei der Entwicklung des ARPANET , dem Vorläufer des Internets, sowie Technologien des Joint Surveillance Target Attack Radar System (JSTAS), einem Schlüsselelement der Einsatzführung für Kampfkommandeure. ^{[ 57 ]} Die Direktion kooperierte außerdem mit dem Justizministerium und forschte an Technologien zur Stimmstressanalyse . ^{[ 58 ]}

Das auf den Luftwaffenstützpunkten Wright-Patterson und Tyndall angesiedelte Direktorat für Material und Fertigung entwickelt Materialien, Prozesse und fortschrittliche Fertigungstechnologien für Luft- und Raumfahrtsysteme und deren Komponenten, um die Fähigkeiten der Luftwaffe in diesen Bereichen zu verbessern. ^{[ 1 ]} Derzeitiger Direktor ist Darrell K. Phillipson. ^{[ 59 ]}

1962 begann die Direktion mit der Suche nach Hochleistungsmagneten. 1969 identifizierten Dr. Karl J. Strnat und sein Team Yttrium-Kobalt (YCo5) als geeignet, woraufhin das AFRL die Fertigungsaufträge vergab. ^{[ 60 ]} Dies war der erste Seltenerdmagnet . 2003 kündigte die Direktion ein neues Fertigungsverfahren für das Turbinenabgasgehäuse des F119-Strahltriebwerks des Tarnkappenjägers F-22 Raptor an. Dieses Verfahren soll eine Kostenersparnis von schätzungsweise 35 % bei gleichzeitig verbesserter Haltbarkeit ermöglichen. ^{[ 61 ]} In Zusammenarbeit mit Lockheed Martin Aeronautics entwickelte die Direktion einen neuen laserbasierten Ultraschallscanner zur Inspektion von Verbundbauteilen, der ebenfalls für die F-22 eingesetzt wird. ^{[ 62 ]} Darüber hinaus entwickelte die Direktion einen fortschrittlichen thermoplastischen Verbundwerkstoff für die Fahrwerksklappen der F-22. ^{[ 54 ]} Im Jahr 2008 gab die Luftwaffe bekannt, dass das Direktorat ein Verfahren zur Verwendung von aus Glasfasermaterial hergestelltem Gewebe in einem Freund-Feind-Erkennungssystem entwickelt habe . ^{[ 63 ]}

Die Mission des Munitionsdirektorats auf der Eglin Air Force Base in Florida besteht darin, „Wissenschaft und Technologie für luftgestützte Munition zur Bekämpfung von stationären Boden-, mobilen/verlegbaren, Luft- und Weltraumzielen zu entwickeln, zu demonstrieren und zu transferieren, um die Überlegenheit der US-Luft- und Weltraumstreitkräfte zu sichern.“ ^{[ 1 ]} Derzeitiger Direktor des Munitionsdirektorats ist Oberst Woodrow „Tony“ Meeks. ^{[ 59 ]}

Zu den bemerkenswerten, öffentlich bekannten Projekten zählt die GBU-28 -Bunkerbrecherbombe, die 1991 im Golfkrieg im Irak erstmals zum Einsatz kam und deren Entwicklung von der Konzeption bis zum ersten Einsatz nur 17 Tage dauerte. ^{[ 64 ]} Die Direktion entwickelte außerdem die GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast-Bombe, die 2003 im Rahmen der Operation Iraqi Freedom während der Invasion des Irak eingesetzt wurde und damals die größte nicht-nukleare, luftgestützte Munition darstellte. ^{[ 65 ]}

Die Mission des Propulsion Directorate, das auf der Wright-Patterson Air Force Base und der Edwards Air Force Base angesiedelt ist , besteht darin, „Antriebs- und Energietechnologien für die militärische Luft- und Raumfahrtdominanz zu entwickeln und zu transferieren.“ ^{[ 1 ]} Derzeitiger Direktor des Propulsion Directorate ist Douglas L. Bowers. ^{[ 66 ]}

Die Forschungsgebiete reichen von experimentellen Raketenantrieben bis zur Entwicklung der ersten Lithium-Ionen-Hauptbatterie für Flugzeuge, die im Tarnkappenbomber B-2 zum Einsatz kommt . Das Testgelände der Direktion befindet sich auf der Edwards Air Force Base östlich des Rogers Lake.

Das Antriebsdirektorat entstand durch den Zusammenschluss der Abteilung für Luft- und Raumfahrtantriebe des Wright Laboratory und der Abteilung für Raumfahrtantriebe des Phillips Laboratory. ^{[ 67 ]} Beide Abteilungen spielten sowohl vor als auch nach dem Zusammenschluss eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Antriebssystemen. Vor dem Apollo-Programm der NASA arbeitete die US-Luftwaffe an der Entwicklung und Erprobung des F-1-Raketentriebwerks, das die Saturn-V- Rakete antrieb . ^{[ 68 ]} Die Raketentestanlagen werden häufig für die Erprobung neuer Raketentriebwerke genutzt, darunter das RS-68 -Triebwerk, das für die Delta-IV- Trägerrakete entwickelt wurde. ^{[ 69 ]} Der Bereich Raumfahrtantriebe entwickelt außerdem Technologien für den Einsatz in Satelliten im Orbit, um deren Umlaufbahn zu verändern. Ein vom AFRL entwickeltes experimentelles elektrisches Weltraumantriebs- Arcjet-Triebwerk wurde 1999 im Rahmen des Weltraumtestprogramms der US- Luftwaffe auf dem ARGOS- Satelliten eingesetzt . ^{[ 70 ]}

Die Direktion leitet derzeit das X-51A -Programm, das ein Demonstrationsflugzeug mit Staustrahltriebwerk entwickelt . ^{[ 71 ]} Das X-51-Programm arbeitet an der Entwicklung eines Flugdemonstrators für einen Hyperschall- Marschflugkörper , der jeden Ort der Erde innerhalb einer Stunde erreichen kann. ^{[ 72 ]} Im Januar 2008 demonstrierte die Direktion mit einem modifizierten Scaled Composites Long-EZ- Flugzeug, dass ein Pulsdetonationstriebwerk erfolgreich einen Flug antreiben kann. ^{[ 73 ]} Dieses Flugzeug wurde inzwischen zur Ausstellung an das National Museum of the US Air Force auf der Wright-Patterson Air Force Base übergeben .

Die Aufgabe des Sensors Directorate auf der Wright-Patterson Air Force Base in Ohio besteht darin, den Streitkräften ein umfassendes Spektrum an Luft- und Weltraumsensoren zur Verfügung zu stellen, die vernetzt sind und ein vollständiges und zeitnahes Lagebild des Gefechtsfelds liefern. Dies ermöglicht die präzise Bekämpfung des Gegners und den Schutz eigener Luft- und Weltraumressourcen. Zu den Kerntechnologiebereichen gehören Radar , aktive und passive elektrooptische Zielsysteme, Navigationshilfen, automatische Zielerkennung , Sensorfusion, Bedrohungswarnung und Bedrohungsabwehr. ^{[ 1 ]} Seit dem 9. Juli 2021 ist Amanda Gentry die Direktorin. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

Die ehemals auf der Hanscom AFB und dem Forschungsstandort Rome stationierten Abteilungen wurden im Rahmen der Defense Base Realignment and Closure, 2005 Commission auf die Wright-Patterson AFB verlegt. ^{[ 76 ]}

Das Direktorat hat maßgeblich zum von DARPA geleiteten Projekt „Integrated Sensor is Structure “ (ISIS) beigetragen, einem Projekt zur Entwicklung eines Raketenverfolgungs-Luftschiffs. ^{[ 77 ]} Im Juni 2008 gab die US-Luftwaffe bekannt, dass Wissenschaftler des Sensordirektorats transparente Transistoren demonstriert hatten . Diese könnten zukünftig zur Entwicklung von Technologien wie „Videodisplays und Beschichtungen für Fenster, Sonnenblenden und Windschutzscheiben; elektrischen Verbindungen für zukünftige integrierte Multimode- Fernerkundungs -Fokalebenenarrays; Hochgeschwindigkeits-Mikrowellenbauelementen und -schaltungen für Telekommunikations- und Radartransceiver; sowie halbtransparenten, berührungsempfindlichen Bildschirmen für neue Multitouch-Schnittstellentechnologien“ eingesetzt werden. ^{[ 78 ]}

Die Mission des Space Vehicles Directorate (SVD) besteht in der Entwicklung und dem Transfer von Weltraumtechnologien für effektivere und kostengünstigere militärische Einsätze. ^{[ 1 ]} Neben dem Hauptsitz des SVD auf der Kirtland Air Force Base (AFB) in New Mexico und einer weiteren Forschungseinrichtung auf der Hanscom AFB in Massachusetts wird das High Frequency Active Auroral Research Program (HAARP) in der Nähe von Gakona, Alaska, gemeinsam vom SVD, der DARPA, dem Office of Naval Research (ONR), dem Naval Research Laboratory (NRL) und Universitäten betrieben, um Ionosphärenforschung zu betreiben . ^{[ 79 ]} Derzeitiger Direktor ist Oberst David Goldstein. ^{[ 80 ]} Die Battlespace Environment Division, die sich zuvor auf der Hanscom AFB befand, zog 2011/2012 gemäß der Defense Base Realignment and Closure Commission (DBRC) von 2005 in ein neues Forschungslabor auf der Kirtland AFB um . ^{[ 76 ]}

Der strahlungsresistente Einplatinencomputer IBM RAD6000 , der heute von BAE Systems produziert wird , wurde ursprünglich in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Weltraumelektronik und -schutz und IBM Federal Systems entwickelt und kommt mittlerweile auf fast 200 Satelliten und Roboterfahrzeugen zum Einsatz, darunter auch auf den beiden Mars - Rovern Spirit und Opportunity . ^{[ 81 ]} Im November 2005 erhielt der AFRL-Satellitendemonstrator XSS-11 den „Best of What’s New“-Preis von Popular Science in der Kategorie Luft- und Raumfahrt. ^{[ 82 ]} Das Space Vehicles Directorate ist zudem ein führender Kooperationspartner im Tactical Satellite Program des Operationally Responsive Space Office des US-Verteidigungsministeriums und leitete die Entwicklung von TacSat-2 und TacSat-3 . Aktuell ist es Programmmanager für die Entwicklung von TacSat-5 . ^{[ 83 ]} Darüber hinaus steuerte es experimentelle Sensoren zu TacSat-4 bei , das vom Center for Space Technology des NRL betrieben wird. ^{[ 84 ]}

Das University Nanosatellite Program , ein Wettbewerb für Universitäten zur Entwicklung und zum Bau von Satelliten, der gemeinsam vom American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), AFOSR, AFRL und dem Space Development and Test Wing durchgeführt wird , wird auch von der Abteilung für Raumfahrzeugtechnologie des Space Vehicles Directorate verwaltet. ^{[ 85 ]} Die vierte Runde des Wettbewerbs wurde im März 2007 mit der Wahl des CUSat der Cornell University zum Sieger abgeschlossen. ^{[ 86 ]} Zu den vorherigen Gewinnern des Wettbewerbs gehörten der Formation Autonomy Spacecraft with Thrust, Relnav, Attitude, and Crosslink (FASTRAC) der University of Texas at Austin für Nanosat-3 ^{[ 87 ]} und das gemeinsame Projekt 3 Corner Satellite (3CS) der University of Colorado at Boulder , der Arizona State University und der New Mexico State University für Nanosat-2. ^{[ 88 ]} Bis Juli 2008 wurde nur das Raumschiff 3CS gestartet, ^{[ 89 ]} allerdings ist der Start von FASTRAC vorläufig für Dezember 2009 geplant. ^{[ 90 ]}

Die Space University Research Initiative (SURI) ist ein gemeinsames Forschungsprogramm des Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) und des Chief Technologist Office des AFRL. Ziel ist die Förderung der Zusammenarbeit zwischen dem US-Verteidigungsministerium, der Wissenschaft und der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Initiative unterstützt multidisziplinäre Grundlagen- und angewandte Forschung, um wichtige Konzepte der Luft- und Raumfahrt in fortschrittliche Technologien zu überführen. Das Programm und die ersten Konsortiumszusagen wurden am 17. Dezember 2021 offiziell bekanntgegeben. Das erste SURI-Projekt, das das traditionelle „Einmal starten, einmal verwenden“-Paradigma durch Wartung, Montage und Fertigung im Orbit (OSAM) überwinden soll, wurde an ein Konsortium unter der Leitung der Carnegie Mellon University , der Texas A&M University , der University of New Mexico und der Northrop Grumman Corporation vergeben . Als erstes Team, das diese Initiative leitet, spielen diese Organisationen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Systemen für die intelligente Inspektion und Wartung von Weltraumressourcen. Im Rahmen dieser Partnerschaft spielt die University of New Mexico eine zentrale operative Rolle im Bereich der fortgeschrittenen Robotermanipulation ^{[ 91 ]} . Sie nutzt intelligente Algorithmen, die von ihrem Doktorandenteam entwickelt wurden, um komplexe Roboterinteraktionen mit nicht-starren Satelliten im Orbit zu ermöglichen ^{[ 92 ]} . Durch die Reparatur und Modernisierung bestehender Infrastrukturen sollen diese Technologien die Betriebsdauer von US-amerikanischen Weltraumgeräten deutlich verlängern und durch die Reduzierung des Bedarfs an Ersatzstarts Kosten in Millionenhöhe einsparen ^{[ 93 ]} . Darüber hinaus beschleunigt diese Forschung die nationale und globale Weltraumentwicklung, indem sie grundlegende Fähigkeiten für nachhaltige Weltraumoperationen schafft. Die Fortschritte des Programms im Bereich der autonomen Robotik tragen auch zu umfassenderen Sicherheitsbemühungen auf der Erde bei, indem sie praktikable Methoden zur aktiven Vermeidung von Weltraummüll und zum Management von Gefahren im Orbit bieten und somit die langfristige Sicherheit und Nutzbarkeit des Weltraums für die Menschheit unterstützen ^{[ 94 ] .}

Die Direktion sah sich indirekt erheblicher Kritik am HAARP-Projekt ausgesetzt. ^{[ 95 ]} Obwohl das Projekt vorgibt, ausschließlich die Auswirkungen von Ionosphärenstörungen auf Kommunikations-, Navigations- und Stromversorgungssysteme zu untersuchen, vermuten viele, dass es als Prototyp für ein Waffensystem vom Typ „Star Wars“ entwickelt wird. ^{[ 96 ]} Andere wiederum sind besorgt über die Umweltauswirkungen auf Zugvögel, die durch das Abstrahlen von Tausenden Watt Leistung in die Atmosphäre entstehen könnten. ^{[ 97 ]}

Im Jahr 2020 kündigte das Space Vehicles Directorate die Gründung eines neuen Labors für entfaltbare Strukturen (DeSel) auf der Kirtland Air Force Base an, das sich auf die Entwicklung hochfester Materialien und Satellitenstrukturen konzentriert. ^{[ 98 ]}

• Generalmajor Ellen M. Pawlikowski , Februar 2010 – Mai 2011.
• Generalmajor William N. McCasland , Mai 2011 – Juli 2013. ^{[ 99 ]}
• Generalmajor Thomas J. Masiello , Juli 2013 – Mai 2016. ^{[ 100 ]}
• Generalmajor Robert D. McMurry Jr. , Mai 2016 – Mai 2017. ^{[ 101 ]}
• Generalmajor William T. Cooley , Mai 2017 – Januar 2020. ^{[ 102 ]}
• Brigadegeneral Evan Dertien , Januar 2020 – Juni 2020. ^{[ 103 ]}
• Generalmajor Heather L. Pringle , Juni 2020 – Juni 2023 ^{[ 104 ]}
• Generalmajor Scott A. Cain , Juni 2023 – Juli 2024
• Brigadegeneral Jason E. Bartolomei , Juli 2024 – Juni 2026 ^{[ 105 ]}
• Brigadegeneral Douglas P. Wickert , Juni 2026 – heute ^{[ 106 ]}

• DARPA
• Liste der Ig-Nobelpreisträger
• Marine Corps Combat Development Command
• Amt für Marineforschung
• Sentient (System zur Analyse von Intelligenz)
• Forschungslabor der US-Armee
• Kriegslabor des US-Marinekorps
• Forschungslabor der Marine der Vereinigten Staaten

• Liebowitz, Ruth P. „Chronologie von den Cambridge-Feldstationen zum Geophysikalischen Labor der US-Luftwaffe 1945–1985“ (PDF) . Hanscom Air Force Base, Bedford, MA: Geophysikalisches Labor der US-Luftwaffe. Archiviert vom Original am 19. Dezember 2013. Abgerufen am 18. Dezember 2013 .
• Harrington, John V. (1983). „Radar Data Transmission“. Annals of the History of Computing . 5 (4): 370–374 . Bibcode : 1983IAHC....5d.370H . doi : 10.1109/mahc.1983.10100 . S2CID  7227862 .

Quellenangabe

•  Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material der US-Luftwaffe.

• Homepage des Air Force Research Laboratory , archiviert am 22. März 2014 im Internet Archive (offiziell).