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ScramJet, nuove studi del CNR

ScramJet: nuove studi del CNR

Anche il Consiglio Nazionale delle Ricerche ha intrapreso una serie di studi per sfruttare la tecnologia ScramJet nello sviluppo di nuovi mezzi per portare in orbita i satelliti e per la realizzazione di nuovi velivoli ultra veloci. I ricercatori, per effettuare questi studi, stanno sfruttando il tunnel dell'Istituto per l'energetica e le interfasi del Cnr.

Ormai sono già parecchi anni che diverse nazioni stanno conducendo ricerche sullo ScramJet, già nel 2001 ne avevamo parlato in un articolo. Questo innovativo motore permise nei primi test di spostarsi fino a sette volte più veloci del suono, il primo lancio venne fatto in Australia dal poligono di Woomera nei pressi ad Adelaide. HyShot, così si chiamava l'aereo munito di ScramJet, in quell'occasione parti grazie a una spinta iniziale fornitagli da un razzo di supporto.

Giulio Riva, ricercatore dell'Istituto per l'energetica e le interfasi del Consiglio Nazionale delle ricerche (Ieni-Cnr) di Milano, spiega che il propulsore ScramJet si basa sulla combustione supersonica, c'è però una differenza sostanziale rispetto ai motori a razzo, l'ossigeno necessario alla combustione viene preso dall'atmosfera invece che da un serbatoio alloggiato sul velivolo.

Il propulsore ScramJet è costituito da una camera di combustione nella quale entra l'aria a velocità supersonica e viene iniettato il combustibile per cui avviene la combustione. Grazie a questo particolare funzionamento il propulsore è in grado di raggiungere velocità elevatissime che vanno da un minimo di Mach 5 o 6 ( cinque / sei volte la velocità del suono) fino a Mach 15 e oltre. La velocità non è però l'unico punto forte dello ScramJet, lo sviluppo di questa tecnologia è considerata un successo significativo anche perché permetterà di ridurre i costi dei lanci spaziali ad un livello compreso tra i 500 e 1.000 USD per Kg rispetto ai 12.000-15.000 USD per kg attuali.

Il ricercatore del CNR evidenzia però che questi motori possono essere utilizzati solo ad elevate velocità di volo e, dal punto di vista dell'efficienza propulsiva, si collocano in una fascia intermedia tra i motori a razzo considerati poco efficienti e i turbogetti che non sono però impiegati nei voli ipersonici. Per il futuro si ipotizza quindi un uso degli ScramJet come motori intermedi per la messa in orbita di satelliti o equipaggi, o come propulsori di crociera per velivoli ipersonici.

Fino a qualche tempo fa c'erano dei limiti strutturali nei test che potevano essere fatti con questo tipo di propulsore, grazie ai progressi tecnologici si è riusciti però a superare anche le ultime barriere. Un esempio è il recente progetto Hyshot per il quale il Centro per il volo supersonico dell'Università del Queensland (Australia) ha incaricato il Dr Phil Teakle del CSIRO Exploration and Mining di progettare e costruire una testa a cono molto resistente ma leggera per il nuovo razzo Hyshot dotato di propulsori ScramJet, questo mezzo raggiungerà una accelerazione di 11000km/h e un'altezza di 400km.

I ricercatori italiani procedono invece col verificare altri aspetti dell'impiego del nuovo propulsore, grazie al tunnel ipersonico pulsato dello Ieni - Cnr si può riprodurre con buona approssimazione e per tempi relativamente brevi (alcune decine di millisecondi) condizioni di volo ipersonico (fino a Mach 7.5). L'obiettivo è quello di sviluppare nuovi mezzi per la messa in orbita di satelliti e velivoli con equipaggio a costi nettamente inferiori rispetto a quelli attuali, i velivoli dovranno essere in grado di fornire una spinta a tutte le velocità sia in presenza che in assenza dell'atmosfera.

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