Voli del futuro
Immagina una nuova generazione di veicoli aerospaziali, capaci di volare a sette volte la velocità del suono utilizzando un motore a reazione di nuova generazione. La NASA intraprende questo balzo supersonico nel futuro della tecnologia aerospaziale con la nascita dell'X-43A "scramjet".
Sarebbe la prima volta che un motore a reazione, senza cioè una propulsione a razzo, porti un veicolo ad una velocità ipersonica, o cinque volte superiore alla velocità del suono. Un velivolo che si muove a Mach 5 percorrerebbe all'incirca un miglio al secondo, o circa 5.800 km/h al livello del mare, molto più veloce di qualsiasi aereo a reazione fino ad oggi costruito. A differenza di un razzo, che trasporta con se l'ossigeno per la combustione, lo scramjet del X-43A aspira l'aria dall'atmosfera, il che rende il velivolo più leggero e quindi capace di trasportare un maggior carico. Il velivolo, a combustione d'idrogeno e con un'apertura alare di circa un metro e mezzo, misura 3,6 metri in lunghezza e pesa circa 1300 kg.
Il primo modello senza pilota dell'X-43A e il suo razzo ausiliario Pegasus sono stati lanciati da un B-52 della NASA dal Dryden Flight Research Center ad Edwards, in California. Il razzo ha accelerato il velivolo fino a Mach 7 all'altitudine di circa 30.000 metri. Dopo lo spegnimento il razzo si è distaccato dall'X-43A, che ha continuato a volare con i propri motori lungo un percorso aereo preprogrammato. Lo sviluppo del programma Hiper-X della NASA e le prove di volo dell'X-43A sono diretti congiuntamente dal Driden e dal Langley Research Center, ad Hampton, in Virginia.
"Il programma Hyper-X e il progetto dellX-43A hanno dato vita ad una proficua collaborazione e promosso lo sviluppo nazionale" afferma Joel Sitz, progettista del X-43a al Dryden. "Ciò a cui la nazione sta assistendo è la rinascita dell'ipersonico". "Dopo il successo della missione dell'X-43A siamo spinti a proseguire in questo senso, con la ricerca di veicoli sempre più efficienti".
"Il programma Hyper-X nasce da ciò che per quarant'anni abbiamo sperimentato nelle gallerie del vento. Il volo è realtà " afferma Vince Rausch, direttore del programma Hiepr-X al Langley. "Il programma è costruito intorno al motore scramjet e potrebbe rappresentare il più grande passo nelle capacità della nazione di raggiungere lo spazio. Il Paese è alla ricerca di un modo più sicuro, più flessibile e più economico per raggiungere lo spazio, e questo è ciò a cui ci porterà lo scramjet".
La tecnologia scramjet potrà anche consentire le operazioni aeree più tradizionali di lancio dei veicoli, con decollo orizzontale, atterraggio e assistenza, che può notevolmente ridurre i costi operativi e i tempi tra i voli. Sono stati progettati tre X-43A; i primi due volerano a Mach 7 e il terzo a Mach 10. Dati apprezzabili sulle prestazioni saranno diffusi elettronicamente dai centri di Dryden e Langley. Ogni aereo sperimentale volerà una volta nel Naval Air Warfare Center Weapons Division Sea Range della costa meridionale della California, terminando poi il suo volo nell'oceano Pacifico.
Allo stesso modo della sua controparte più lenta, il ramjet, lo scramjet ha una meccanica molto semplice, senza parti meccaniche in movimento. Comunque nello scramjet la combustione avviene con l'ingresso a velocità supersonica dell'aria nel motore. Anzichè utilizzare un compressore rotante come i motori a turbogetto, sono la velocità di progressione del veicolo e l'aerodinamica a comprimere l'aria nel motore. Qui viene iniettato il carburante, generalmente idrogeno, e i gas caldi della combustione espandendosi accelerano l'aria di scarico creando la spinta in avanti. Nel caso dell'X-43, la propulsione spinge il veicolo a velocità ipersonica fino a Mach 10.
La prima prova libera di volo sarà effettuata approssimativamente tre settimane dopo l'imminente test guidato, dove il B-52 volerà portando l'X-43A verso il campo di prova, dove verranno eseguiti una serie di esami sui sistemi di volo.
In seguito alla prima serie di voli ipersonici dell'X-43A, il prossimo passo è espandere l'attuale programma di ricerca sul volo ipersonico in direzione dell'Advanced Space Transportation Program, portato avanti dal Marshall Space Flight Center ad Huntsville, in Alabama.
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