Questa azienda statunitense ha appena testato con successo un aereo ipersonico riutilizzabile

Stratolaunch ha finalmente trovato un impiego per l'aereo più grande del mondo.

Negli ultimi cinque mesi, la compagnia ha lanciato due volte un veicolo ipersonico sull'Oceano Pacifico, accelerandolo a una velocità cinque volte superiore a quella del suono ed è atterrato autonomamente alla base spaziale di Vandenberg in California. Stratolaunch ha utilizzato lo stesso veicolo per entrambi i voli.

È la prima volta negli Stati Uniti che qualcuno pilota un aereo ipersonico riutilizzabile dall'ultimo volo dell'X-15, l'iconico velivolo a razzo che 60 anni fa ha rivoluzionato il volo ad alta quota e ad alta velocità.

Stratolaunch ha annunciato lunedì i risultati dei suoi due ultimi voli di prova. A dicembre e poi di nuovo a marzo, il razzo Talon-A2 di Stratolaunch è decollato dal ventre di un enorme aereo da trasporto sopra l'Oceano Pacifico e ha volato per diverse centinaia di miglia fino a Vandenberg, uno spazioporto militare a circa 225 km a nord-ovest di Los Angeles. Lì, il velivolo ha toccato terra su una pista di cemento che la NASA e l'Aeronautica Militare un tempo avevano preso in considerazione per gli atterraggi dello Space Shuttle.

Zachary Krevor, presidente e CEO di Stratolaunch, ha parlato con Ars lunedì pomeriggio. Ha affermato che il veicolo di prova Talon migliora la capacità persa con il ritiro dell'X-15, volando in modo autonomo. Come il Talon-A, l'X-15 si sganciava da un aereo da trasporto e accendeva un motore a razzo per raggiungere gli strati più alti dell'atmosfera. Ma l'X-15 aveva un pilota al comando, mentre il Talon-A vola con il pilota automatico.

"Il motivo per cui il volo autonomo è importante è che i sistemi ipersonici stanno ora spingendo i limiti in termini di capacità di manovra, andando oltre le possibilità del corpo umano", ha affermato Krevor. "Pertanto, essere in grado di effettuare voli con un banco di prova ipersonico autonomo e riutilizzabile garantisce che questi voli esplorino l'intero spettro di capacità che rappresenta ciò che sta avvenendo oggi nello sviluppo di sistemi ipersonici".

Il Talon-A di Stratolaunch è un po' più piccolo di uno scuolabus, ovvero circa la metà delle dimensioni dell'X-15.

"Dimostrare il riutilizzo di veicoli di prova ipersonici completamente recuperabili è un traguardo importante per MACH-TB", ha dichiarato George Rumford, direttore del Test Resource Management Center, in una nota. "Le lezioni apprese da questa campagna di test ci aiuteranno a ridurre i tempi di consegna dei veicoli da mesi a settimane".

Krevor ha affermato che Talon-A ha effettuato numerosi esperimenti in ogni missione, ma non ha fornito dettagli sulla natura dei carichi utili, citando ragioni proprietarie e accordi con i clienti.

"Non possiamo rivelare la natura di questi carichi utili, se non per indicare i materiali tipici, la strumentazione, i sensori, ecc.", ha affermato. "I clienti sono stati entusiasti della possibilità di recuperare i carichi utili subito dopo l'atterraggio."

Lo scorso anno, Stratolaunch ha completato il primo volo a motore di un veicolo Talon-A, quando il razzo è decollato sopra l'Oceano Pacifico e ha acceso il suo motore Hadley a combustibile liquido, prodotto da Ursa Major, per circa 200 secondi. Il veicolo Talon-A1 ha accelerato fino a raggiungere una velocità di poco inferiore a quella ipersonica, poi è precipitato in mare come previsto e non è stato recuperato.

Ciò ha posto le basi per il primo volo del Talon-A2 a dicembre.

I funzionari militari hanno precedentemente dichiarato di aver istituito il programma MACH-TB per consentire test di volo più frequenti delle tecnologie delle armi ipersoniche, tra cui comunicazione, navigazione, guida, sensori e sistemi di ricerca. Stratolaunch punta a effettuare voli mensili del razzo Talon-A entro la fine dell'anno e intende in seguito passare a voli settimanali.

"Questi voli stanno preparando il terreno per aumentare la cadenza dei test di volo ipersonico in questo Paese", ha affermato Krevor. "La possibilità di disporre di un'architettura di volo ipersonico completamente riutilizzabile consente una cadenza di volo molto elevata e un'elevata reattività. Il Dipartimento della Difesa può richiedere Stratolaunch se c'è un programma prioritario, e potremo effettuare un volo ipersonico la prossima settimana, presupponendo che tutte le altre tecnologie e i carichi utili siano pronti."

Nel 2022, i funzionari del Pentagono si sono prefissati l'obiettivo di aumentare la capacità di test ipersonici degli Stati Uniti da 12 a 50 test di volo all'anno. Krevor ritiene che Stratolaunch svolgerà un ruolo chiave nel raggiungimento di questo obiettivo.

Perché è importante testare i voli ipersonici?

Il Pentagono cerca di colmare quello che considera un divario tecnologico con la Cina, che i funzionari statunitensi riconoscono essere diventata leader mondiale nello sviluppo di missili ipersonici. Le armi ipersoniche sono più difficili da rilevare, tracciare e distruggere per i sistemi di difesa aerea rispetto ai missili convenzionali. A differenza dei missili balistici, le armi ipersoniche viaggiano nella parte alta dell'atmosfera, migliorando la loro manovrabilità e la capacità di eludere gli intercettori.

Il volo ipersonico è un ambiente spietato. Le temperature esterne al Talon-A possono raggiungere i 1.100 °C mentre l'aereo solca le molecole d'aria, ha affermato Krevor. Si è rifiutato di rivelare la durata, la velocità massima e l'altitudine massima dei voli di prova di dicembre e marzo, ma ha affermato che il razzo ha eseguito una serie di manovre ad "alta forza G" durante il tragitto dal punto di lancio a Vandenberg.

Gli ingegneri conoscono meno le condizioni del regime di volo ipersonico (oltre Mach 5) di quanto ne sappiano del volo supersonico a bassa velocità o dei voli spaziali. Gli unici veicoli che volano regolarmente a velocità ipersoniche sono missili, razzi e veicoli spaziali che rientrano nell'atmosfera. Trascorrono solo un breve periodo di volo nell'ambiente ipersonico durante la transizione da e verso lo spazio.

Ci sono due cose che dovresti sapere sui missili ipersonici. Innanzitutto, i razzi volano a velocità ipersoniche dal 1949 , quindi quando i funzionari parlano di missili ipersonici, si riferiscono a veicoli che operano nell'ambiente di volo ipersonico, invece di limitarsi a transitarvi.

In secondo luogo, i veicoli ipersonici sono disponibili in due varianti. Una è un veicolo planante, che viene accelerato da un razzo convenzionale fino a velocità ipersonica, per poi dirigersi verso la destinazione o il bersaglio sfruttando le forze aerodinamiche. L'altra è un incrociatore in grado di sostenersi in volo ipersonico utilizzando sistemi di propulsione innovativi, come i motori scramjet.

L'esercito ha recentemente testato un'arma ipersonica a medio raggio , nota all'Esercito come Dark Eagle e alla Marina come Conventional Prompt Strike, utilizzando l'architettura del velivolo planante. La versione dell'Esercito potrebbe essere operativa entro la fine dell'anno. Nel frattempo, l'Aeronautica Militare sta lavorando a un missile da crociera ipersonico a propulsione scramjet, ma probabilmente non sarà pronto per il combattimento prima di qualche anno.

Non solo un veicolo deve operare nel regime di volo ipersonico estremo, ma qualsiasi arma ipersonica operativa deve essere "conveniente" e "prodotta ad alta velocità", hanno scritto due funzionari del Pentagono in una testimonianza preparata per la Commissione per i servizi armati della Camera l'anno scorso.

"Il nostro obiettivo è consentire alla base industriale del Paese di produrre sistemi ipersonici a un costo paragonabile ai sistemi d'arma tradizionali e con la capacità necessaria per ottenere un vantaggio decisivo per il combattente sul campo di battaglia", hanno scritto i funzionari.

Dal 2018, il Pentagono ha speso circa 12 miliardi di dollari per lo sviluppo e la sperimentazione di armi ipersoniche. Nessuna di queste armi è ancora operativa.

Tutte queste iniziative mirano a eguagliare le capacità ipersoniche della Cina. I funzionari statunitensi ritengono che la prima arma ipersonica cinese, basata sull'architettura di un velivolo planante, sia diventata operativa nel 2019. Il governo russo ha affermato di aver schierato un'arma ipersonica chiamata Avangard lo stesso anno. La Cina ha iniziato a testare un missile da crociera ipersonico a propulsione scramjet nel 2018.

L'enfasi del Pentagono sulle armi ipersoniche è relativamente nuova. Dopo l'ultimo volo dell'X-15 nel 1968, il governo non ha avviato importanti programmi di test di volo ipersonico per diversi decenni. La NASA ha portato il veicolo di prova autonomo X-43 a velocità ipersonica due volte nel 2004, e l'Aeronautica Militare ha dimostrato un motore scramjet a respirazione d'aria a Mach 5.1 con l'aereo X-51 Waverider nel 2013. Sebbene alcuni dei voli di prova dell'X-43 e dell'X-51 siano falliti, hanno fornito dati preliminari su sistemi di propulsione ipersonica in grado di alimentare aerei e missili ad alta velocità.

Ma si trattava di costosi programmi governativi. Complessivamente, il costo complessivo è di quasi 1 miliardo di dollari nel 2025, con solo una manciata di test di volo a dimostrarlo. L'esercito ora vuole puntare maggiormente sull'industria commerciale.

Fin dalla sua fondazione 14 anni fa, Stratolaunch ha spostato la sua missione dal lancio aereo di satelliti ai test ipersonici. Stratolaunch è stata una delle prime società di lancio statunitensi a capitalizzare il crescente interesse dell'esercito americano per la tecnologia ipersonica. Rocket Lab ora utilizza una versione suborbitale del suo lanciatore satellitare Electron per condurre esperimenti ipersonici. ABL Space Systems, ora nota come Long Wall, ha annunciato lo scorso anno di abbandonare completamente il settore dei lanci spaziali per concentrarsi sui test ipersonici.

Il programma MACH-TB dell'esercito offre una fonte di reddito redditizia per queste aziende di missili. Attraverso la sua controllata Dynetics, l'appaltatore della difesa Leidos gestisce la prima fase del programma MACH-TB, che mira a sviluppare e dimostrare veicoli ipersonici commerciali.

A gennaio, il Pentagono ha assegnato un contratto da quasi 1,5 miliardi di dollari a Kratos Defense & Security Solutions per MACH-TB 2.0, che porterà il programma dalle dimostrazioni di volo ai servizi di test ipersonici. Stratolaunch e Rocket Lab lanceranno esperimenti ipersonici nell'ambito di MACH-TB 2.0, mentre una serie di istituzioni governative, commerciali e accademiche svilupperanno i materiali e le tecnologie da testare.

Quilty Space, una società di ricerca nel settore spaziale, stima che il mercato dei test ipersonici valga tra i 6 e i 7 miliardi di dollari.

Ci è voluto molto tempo prima che Stratolaunch trovasse il suo equilibrio. In passato, Stratolaunch aveva collaborato con SpaceX per utilizzare una versione aviolanciata del razzo Falcon 9 per portare i satelliti in orbita. Quando la partnership è fallita, Stratolaunch ha collaborato con Orbital Sciences, ora parte di Northrop Grumman, per progettare un razzo aviolanciato.

Il fondatore di Stratolaunch, il miliardario di Microsoft Paul Allen, è morto nel 2018, mettendo a repentaglio il futuro dell'azienda. Stratolaunch ha volato per la prima volta con il suo enorme aereo da trasporto, denominato Roc , nell'aprile 2019, ma ha cessato le operazioni il mese successivo. Cerberus Capital Management, una società di private equity, ha acquistato Stratolaunch dagli eredi di Allen più tardi nello stesso anno e ha reindirizzato la missione dell'azienda dal lancio spaziale ai test di volo ipersonico.

Nonostante tutto, Stratolaunch continuò a pilotare il Roc , un aereo a doppia fusoliera con un'apertura alare di 117 metri. Per un certo periodo, sembrò che il Roc potesse condividere la sorte con l'idrovolante "Spruce Goose" di Howard Hughes, che deteneva il record di aereo con l'apertura alare più ampia, finché il Roc (ufficialmente denominato Scaled Composites Model 351) non decollò per la prima volta nel 2019. Lo Spruce Goose volò una sola volta dopo che le sue prospettive commerciali svanirono a seguito della Seconda Guerra Mondiale.

Ora, sembra che la fame di armi ipersoniche del Pentagono continuerà a nutrire le casse di Stratolaunch ancora per parecchio tempo.

L'azienda sta costruendo un secondo aereo-razzo, il Talon-A3, la cui entrata in servizio è prevista per il quarto trimestre di quest'anno. Il decollo avverrà da un Boeing 747, un vettore aereo che Stratolaunch ha acquisito da Virgin Orbit dopo il fallimento della stessa nel 2023. La maggiore autonomia del 747 consentirà a Stratolaunch di effettuare test ipersonici da altre località oltre la costa occidentale.

Questa storia è apparsa originariamente su Ars Technica .