L'aeronautica americana ha confermato che sta lavorando su un nuovo tipo di scramjet, capace di raggiungere velocità fino a Mach 5 (3.806 miglia all'ora al livello del mare). La tecnologia è già stata testata, ma gli ingegneri stanno ora cercando di incorporarla in un aereo ipersonico entro il 2023.
L'X-51A
L'aeronautica americana ha già testato la tecnologia scramjet. Nel 2013, il Boeing X-51A “WaveRider” ha compiuto un volo ipersonico a 60.000 piedi sopra l’Oceano Pacifico. L'aereo fu inizialmente portato ad un'altitudine di 50.000 piedi da un B-52H Stratofortress prima dell'X-51A accelerato a Mach 5.1. Più di cinque volte la velocità del suono, la velocità ipersonica è classificata come qualsiasi cosa sopra Mach 5.
Ora, dopo la prova di concetto da 100 milioni di dollari, l’aeronautica americana è pronta a incorporare la tecnologia scramjet in un veicolo aereo più convenzionale. Ci sono molte sfide ingegneristiche e tecnologiche da affrontare e i dati raccolti durante il volo di prova dell’X-51A saranno essenziali per superarle.
“Stanno cercando di costruire l’intero sistema in modo che non riguardi solo il motore. Hai bisogno di materiali che possano funzionare al tipo di temperature che vedi quando viaggi a velocità ipersoniche”, ha affermato Mica Endsley, capo scienziato dell’aeronautica americana.
“Hai bisogno di sistemi di guida che funzionino quando vai a quelle velocità. Ci sono una serie di sfide tecnologiche che dovranno essere affrontate per creare un sistema funzionante”.
Usi futuri
La tecnologia Scramjet rappresenta un metodo di trasporto aereo più veloce ed efficiente e la decisione dell’aeronautica americana di svilupparla suggerisce alcuni possibili usi. Gli attuali missili da crociera possono raggiungere velocità massime di 600 miglia orarie, mentre la tecnologia scramjet può raggiungere fino a Mach 10 (7.612 miglia orarie). Ciò consentirebbe ai missili di viaggiare in modo molto più efficiente su enormi distanze, aprendo una serie di usi militari.
La NASA ritiene inoltre che uno scramjet rappresenti un modo più economico e sicuro per portare persone e merci nello spazio. A differenza dei razzi convenzionali, gli scramjet non richiedono una propria fornitura di ossigeno, riducendo la necessità di trasportare combustibili più costosi e volatili.
La tecnologia Scramjet potrebbe anche ridurre il viaggio di cinque ore da Los Angeles a New York a soli 30 minuti, sebbene al momento non esistano piani per un aereo con equipaggio; come risultato di livelli di accelerazione superveloci, le forze g generate dagli scramjet sono ben oltre ciò che noi umani possiamo gestire.
Come funziona uno scramjet?
I normali getti funzionano introducendo aria a velocità subsoniche, comprimendola e quindi mescolandola con il carburante prima della combustione. Sebbene alcuni jet possano volare a velocità supersoniche, l’aria viaggia molto più lentamente all’interno dei loro motori.
Al contrario, gli scramjet mantengono velocità supersoniche durante tutto il processo di combustione. Gli Scramjet sfruttano addirittura la velocità dell’aria per provocare una compressione sufficiente, quindi non richiedono le parti mobili dei jet convenzionali. Oltre a renderli altamente efficienti, sono capaci di raggiungere velocità ancora maggiori rispetto ai motori a reazione convenzionali.
La presa? Gli Scramjet necessitano di un flusso d'aria supersonico per funzionare correttamente, quindi devono essere portati a regime da un sistema di propulsione più convenzionale.
