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La Sfida Ipersonica Dell'aviazione

Pubblicato il Dicembre 11, 2022 da Peter Rogers

Quasi 60 anni fa, la barriera del suono era ritenuta impossibile da passare. Eppure subito dopo la vittoria dell'X-1, i programmi erano già in lavorazione per portarci oltre Mach 1 e al volo supersonico (Mach 1-Mach 5). Ma per attraversare un'altra barriera di volo ipersonico (qualsiasi velocità maggiore di Mach 5), i problemi drastici dovrebbero essere finiti in progettazione, propulsione e materiali da costruzione che erano attualmente non disponibili. Con anni di ricerche e test, questi ostacoli sono stati finalmente superati dal recente successo del volo Mach 9.8 raggiunto nel novembre del 2004. Alimentato dallo Scramjet (Ramjet di combustione supersonica), il veicolo di prova X-43A della NASA ha toccato un regno di volo raramente trovato da Aerei che respirano ad aria, volo ipersonico. Con l'incredibile potenziale di spinta dell'X-43 generato da un motore che non ha compressori o parti in movimento, scienziati e nazioni sono interessati a vedere come questa tecnologia può essere applicata a obiettivi e progetti futuri.

Gli scramjets non sono una nuova idea. Sebbene i progressi e i successi più interessanti abbiano avuto luogo più recentemente, il concetto è stato attivamente perseguito dagli anni '40. Con i programmi di volo supersonici supersonici come la F-80 Shooting Star, la Republic XF-103 e l'X-15, sono state acquisite preziose informazioni sulla performance Ramjet/Scramjets. I loro progressi nell'analisi dei soli motori alimentati da idrocarburi hanno aiutato le tecnologie Scramjet a raggiungere il suo attuale stato di sviluppo.

I motori Scramjet sono lontani dal motore a getto a turbina convenzionale. L'aria entra in entrambi i motori ed è compressa. Il carburante viene aggiunto all'aria compressa, acceso e forzato dal retro dei motori. Questa è fondamentalmente l'unica cosa che entrambi i motori hanno in comune. Ma se si deve ottenere un volo ipersonico dovrà essere disegnato contro questo e altre piante elettriche per capire perché lo scramjet è la risposta per la propulsione ipersonica.

Con la dimostrazione di successo dei motori da parte degli Stati Uniti e di altri paesi, molte possibilità sono ora raggiungibili. Dai missili guidati di precisione al volo Mach 10 e al proposto X-43b, la tecnologia è qui per rimanere. Se è possibile garantire finanziamenti, si potrebbero realizzare nuove generazioni di bombardieri a lungo raggio, missili da crociera a rapida reazione e un sistema di lancio spaziale che potrebbe ridurre i costi associati alla spinta degli astronauti e al payload a un centesimo dei costi di oggi. La civiltà continua a cercare mezzi di trasporto più veloci ed efficienti e con veicoli basati su Scramjet, la barriera ipersonica oggi non sembra impossibile. Con la garanzia, un giorno i veicoli alimentati a Scramjets potevano raggiungere gli obiettivi politici aggressivi dichiarati dal presidente Reagan nel 1986 per quanto riguarda l'aereo aerospaziale nazionale, "per offrire viaggi da New York a Tokyo in due ore". Tuttavia, i discorsi sono economici e una cosa che gli scramjet hanno sicuramente dimostrato, la ricerca e lo sviluppo di scramjet a basso prezzo non esistono.