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Aug 03, 2023

L'autostrada australiana verso la zona pericolosa

31 agosto 2023 Jamie Seidel è un giornalista freelance con sede ad Adelaide. Più veloce. Ulteriore. Più alto. Molto dipende dal rivoluzionario motore scramjet australiano. Compreso il futuro del

31 agosto 2023

Jamie Seidel è un giornalista freelance con sede ad Adelaide.

Più veloce. Ulteriore. Più alto. Molto dipende dal rivoluzionario motore scramjet australiano. Compreso il futuro della capacità di guerra ipersonica dell’esercito americano.

L’anno scorso l’establishment della difesa degli Stati Uniti ha assistito con disperazione al lancio di un aereo ipersonico da parte della Cina che ha sorvolato l’Australia verso sud, ha virato due volte a sinistra e infine ha sorvolato gli Stati Uniti da sud.

Gli Stati Uniti non hanno nulla di simile e devono recuperare rapidamente il ritardo.

La Defense Innovation Unit degli Stati Uniti vuole che un drone da banco di prova possa saltare attraverso l’alta atmosfera a velocità estreme. Alla fine si prevede che utilizzerà aerei ipersonici e droni per la ricognizione e la consegna di armi; lancio di satelliti e, forse, in un futuro lontano, volo con equipaggio.

Sorprendentemente, il primo contratto stipulato dall’Innovation Unit è stato con un’azienda australiana con un esclusivo motore stampabile alimentato a idrogeno: Hypersonix.

"È qui che puoi pensare a Top Gun 2", afferma David Waterhouse, amministratore delegato di Hypersonix Launch System. "Ma non lasceremo che Tom Cruise si avvicini al nostro aereo."

A marzo il Pentagono ha incaricato Hypersonix di costruire tre droni dimostrativi, che ora si chiamano Dart AE, per misurare le differenze tra la teoria ipersonica e le prestazioni nel mondo reale.

Per ipersonica si intende qualsiasi velocità superiore a Mach 5 (6200 km/h). Il famoso aereo spia SR-71 Blackbird della Guerra Fredda volava fino a Mach 3,3 (4100 km/h).

I banchi di prova Dart AE, che saranno consegnati il ​​prossimo anno, saranno solo veicoli monouso.

Ma l’obiettivo dell’azienda di tecnologia profonda con sede a Brisbane è quello di sviluppare un sistema di consegna commerciale riutilizzabile in orbita bassa e recentemente ha ricevuto una nuova versione del suo motore dall’Europa.

È proprio come quello vecchio, con una differenza cruciale: è fatto di compositi a matrice ceramica ad alta temperatura (HTCMC).

“Lo stesso motore scramjet è stato progettato per funzionare tra Mach 5 fino a Mach 12 (14.800 km/h). Quindi è davvero la capacità di gestire la temperatura del motore a determinare la velocità che otterremo”, afferma Waterhouse.

Il motore scramjet, chiamato Spartan (Scramjet Powered Accelerator for Reusable Technology Advancement) è stampato da un materiale composito noto come Inconel 718, ed è limitato a Mach 7 (8600 km/h).

Stanno combinando materiali in un modo che non sarebbe stato possibile fare solo cinque o dieci anni fa”.

"L'Inconel 718 esiste fin dai tempi del Saturn V (razzo di lancio sulla Luna)", afferma Waterhouse.

“Ma ora posso stamparlo in 3D e fare cose che non potresti mai immaginare. E c'è tutta la faccenda dell'ingegneria additiva. Stanno combinando materiali in un modo che non sarebbe stato possibile fare solo cinque o dieci anni fa”.

Questo materiale al nichel-cromo ad alta resistenza e resistente alla corrosione ha una lunga storia di utilizzo nell'industria spaziale grazie alla sua capacità di resistere a temperature fino a 700°C. I rivestimenti vengono aggiunti per punti caldi specifici.

"Ma il composito a matrice ceramica è adatto a temperature superiori a 1800°C per operazioni sostenibili", spiega Waterhouse. “Quindi quello sarebbe il motore che utilizzeremmo per la progettazione del nostro drone da ricognizione”.

Brucia idrogeno.

“L’idrogeno è fantastico”, afferma Washington. “Brucia in modo pulito, non lascia coke o altro. E questo consente la riusabilità. Ma il bello dell’economia dell’idrogeno è che ora puoi acquistare i serbatoi di carburante già pronti. Qualche anno fa, costruirli internamente sarebbe costato un sacco. E dovrei farne esplodere un sacco prima di ottenere la certificazione per usarli.

Al centro della tecnologia SPARTAN scramjet di Hypersonix c'è il modo in cui la sua forma contiene - e sfrutta - diverse onde d'urto generate dal volo ad alta velocità. Se combinato con l'idrogeno, l'interazione esplosiva genera spinta.

Per spegnere e riaccendere il motore sono sufficienti le valvole di un sistema di iniezione del carburante.

"Fondamentalmente, questo inietta il carburante nel punto giusto alla giusta velocità", spiega Waterhouse. “Molti altri scramjet sono progettati per una velocità fissa. Ma abbiamo uno scramjet in accelerazione. E lo stesso design funziona su tutta la gamma da Mach 5 a teoricamente Mach 12, senza pezzi in movimento”.