Discursul lui Putin tinut pe 1 martie, a adus in atentia opiniei publice termenul de zbor hipersonic.
Intrucat scopul prezentarii a fost unul exclusiv de propaganda, este necesar sa lamurim cat mai exact aspectele tehnice ale acestui regim de zbor si utilizarea sa in domeniul miltar.
Regimul hipersonic este definit ca fiind zborul la viteze de Mach > 5 si inaltimi sub 90 km, cu puternice efecte de incalzire si ionizare a aerului.
Fata de trecerea de la regimul subsonic la cel supersonic, unde exista o delimitare clara a caracteristicilor de zbor, in cazul regimului hipersonic nu exista asemenea praguri.
Termenul a fost dat de Hsue-shen Tsien in 1946. Nacut in China in 1911, specialist de geniu, a lucrat la Caltech si MIT, fiind unul din fondatorii Jet Propulsion Laboratory al NASA, apoi in anii 50 a fost expulzat din SUA, in perioada anticomunista McCarthy
A devenit in RPCHineza fondatorul programului spatial chinez. Prima data a fost depasita viteza de M 5 in 24 februarie 1949, la White Sands, New Mexico, cand o racheta germana de tip V-2, dotata suplimentar cu un con ce continea o a doua treapta, dupa ce a atins apogeul de 400 km, aceasta a revenit in atmosfera, fiind inregistrata pe radar cu M>5, dupa care s-a dezintegrat.
De remarcat ca pentru proiectarea rachetelor V 2, nemtii au avut la Peenemunde un tunel aerodinamic cu viteza de M 4.4. Urmau sa construiasca un tunel cu debit continuu, la Kochel (Bavaria) avand sectiunea 1m x1m, cu viteza M 14. Acesta necesita o putere de 57 MW ce urma sa fie asigurata de doua hidrocentrale din zona.
Acesta a fost realizat in final si instalat in 1950 in centrele de testare ale USAF din Tennessee si US Navy din White Oak Maryland (cu specialisti si documentatie cu tot). Aici s-au facut cercetarile pentru X-15, naveta spatiala, etc..
Exista trei tipuri de vehicule cu regim de zbor hipersonic :
– lansate cu o racheta purtatoare in spatiu, dupa care urmeaza intrarea in atmosfera, in general cu posibilitati reduse de manevra. Toate vehiculele spatiale au la reintoarcerea in atmosfera acest regim
In cazul rachetelor balistice intercontinentale, viteza de intrare este de 6-8 km/s. Incadrarea rachetelor balistice (ICBM) in randul armelor hipersonice este fortata, probabil din motive de propaganda.
– vehicule „planor hipersonic”. Lansate cu un motor racheta, dupa care urmeaza un zbor planat la viteze M >5 si aterizare pe pista. Pot fi de tip avion sau naveta spatiala.
– vehicule cu motor propriu aeroreactor scramjet, ce functioneaza in regim de croaziera si are o raza mare de actiune avand si mare manevrabilitate.
Primul proiect al unui avion hipersonic, Silbervogel, apartine lui Eugen Saenger, fiind proiectat la sfarsitul anilor ’30. Era lansat de pe o rampa cu o sanie propulsata de rachete, apoi cu propriul motor racheta azbura la limita atmosferei. Misiunea sa era bombardamentul oraselor din SUA, aterizarea urmand a se face in Japonia.
Silbervogel
Proiectul nu a fost realizat, dar cercetarile au fost foarte utile in dezvoltarea zborului hipersonic.
Sanger a lucrat dupa razboi in Franta, interesant este ca Stalin si-a trimis pe fiul sau Vasily sa il convinga sa lucreze in URSS, fara succes, existand se pare si un plan nereusit de rapire organizat de NKVD.
Primele zboruri hipersonice au fost efectuate de avionul experimenta X 15 incepand cu 1959.
Cele trei exemplare construite au efectuat 200 de teste pana in 1968, atingand viteza maxima de 6.32 M – 7274 km/h (h-31 km) si altitudini de peste 100 km.
O parte din fuzelaj a fost realizat dintr-un aliaj de nichel (Inconel X-750).
Din pilotii care l-au zburat, au devenit celebri ulterior Neil Armstrong si Joe Engle, primul pilot al navetei spatiale.
Lansat de pe un B 52, urca apoi cu propriul motor racheta ce functiona 90 secunde, dupa care urma planarea. Raza maxima era de 450 km.
A fost practic avionul pe care s-au testat aspectele zborului hipersonic.
X-15 la M 6 in tunelul hipersonic
Temperaturi X 15 la M 6
Cabina X 15
(fara displayuri , calculatoare)
Un alt proiect a fost X 43, cel care detine recordul de viteza de M 9.6 (10617 km/h), realizat in 2004. A avut ca scop testarea unui motor tip scramjet.
Modelul scara 1:1 in tunel fierbinte
Programul, care trebuia sa continue a fost suspendat in 2013, dar propabil discursul lui Putin ii va creste imediat bugetul.
Au mai existat proiecte anulate in diverse etape :
X 20
Rocwell X-30 (anulat 1993) – cu motor scramjet
Testele continua se pare cu succes pentru X 51 waverider, acesta depasind M 5.
Este deocamdata un demonstrator
X51
Alte vehicule cu viteze hipersonice au fost cele tip naveta spatiala NASA, Buran si cea a indienilor
RLV-TD .
Americanii au mai testat fara succes HTV 2, vehicule care dupa ce au atins M 20, s-au dezintegrat in zbor
HTV 2
Exista si alte proiecte de vehicule gen naveta reutilizabila : Lynx (XCORE), PRIDE (ESA), Skylon (UK), etc.
In domeniul militar exista mai multe programe.
Prompt Global Strike (PGS) are ca scop realizarea unor vehicule capabile sa transporte oriunde in lume in maxim 1 ora, incarcaturi nucleare sau conventionale.
Programul este gestionat de DARPA si are in vedere realizarea si testarea se vehicule hipersonice, cu urmatoarea planificare in timp
China
In ultimul timp chinezii investesc sume uriase in dezvoltarea tehnologiei vehiculelor hipersonice. Au inceput constructia unui tunel aerodinamic pentru M 40, care va fi gata in 2020, alaturandu-se numeroaselor tunele deja existente.
WU-14 /DF-ZF
Vehicul tip planor hipersonic cu viteza de M 5-10, capabil sa atace in primul rand nave tip portavion. A fost testat incepand cu 2010, de 7 ori, testele fiind observate si de americani.
Este lansat cu o racheta purtatoare.
Rusia
Este una din rachetele prezentate recent de Putin.
Se pare ca este un Iskander M modificat pentru a putea fi lansat de la bordul unui MIG 31. Desi ca origine este o racheta balistica cu raza scurta (500 km), prin lansarea de la inaltime si viteza mare, poate avea o raza de pana la 2000 km. Are posibilitatea de manevra, regimul de zbor fiind hipersonic (M 10)
Tinand cont ca este vorba de o tehnologie deja testata, Kinzhal reprezinta o arma redutabila, greu de contracarat.
Este o racheta hipersonica tip anti-nava cu motor scramjet.
Ar trebui sa fie de fapt Brahmos II, dar se pare ca indienii nu au acces la asa ceva. In afara de prezentarile facute de rusi, nu sunt cunoscute alte date.
Putin a mai vorbit si de o racheta de croaziera cu motor nuclear si raza nelimitata, care aminteste de proiectul SLAM (Supersonic Low Altitude Missile), o racheta cu ramjet nuclear (Pluto project), abandonata inca din 1964.
Desi aparent tehnologia hipersonica nu este asa noua, ultimele noutati tehnice in simulare aerodinamica CDF, putere marita de calcul, materiale noi, toate contribuie la rezolvarea problemelor dificile ce impiedicau inca dezvoltarea.
Simulare CDF la M 7
Daca dezvoltarea ICBM urilor si a doctrinei MAD (mutual assured destruction), a asigurat pentru mult timp echilibrul de forte, se pare ca zborul hipersonic al unor avioane sau racheta de croaziera, poate crea avantaje celui care le foloseste.
Viteza si raza mare de actiune, posibilitatea de manevra (aproape nula la rachetele balistice), usurinta de a depasi sistemele radar ale A2/AD, sunt calitatile aduse de astfel de vehicule.
Se pare ca exista discutii intre marile puteri privitoare la semnarea unui tratat de neproliferare a armelor cu viteze hipersonice.
Investitiile imense, tehnologia necesara, fac ca accesul la acest gen de tehnologie sa fie accesibila unui numar foarte mic de tari, practic USA, China si Rusia.
Probabil vom asista la o competitie acerba in domeniu, dar e greu de crezut ca se poate schimba major echilibru existent datorat ICBM urilor.
Este evident ca SUA au o experienta mult mai mare si bineinteles si resursele necesare viitoarelor proiecte, in care sunt implicate marile firme din domeniu.
Sa fim optimisti (asa cum deja sunt prezentate multe proiecte futuriste in mass media) si sa speram ca tehnologia dezvoltata in domeniul militar, va fi apoi transferata si in transportul aerian civil .
Oare vom zbura si noi cu M5+ !?