Da Pechino a New York in 2 ore: la Cina testa con successo il suo “aereo” ipersonico segreto

Secondo quanto annunciato lunedì sul sito web della Northwestern Polytechnical University (NPU), un’università cinese ha fatto volare con successo il suo veicolo ipersonico Feitian 2 in un sito nel nord-ovest della Cina.

Il team di ricerca ha affermato che il test ha rappresentato la prima acquisizione di dati di volo reali per un motore a ciclo combinato basato su razzo (RBCC) che utilizza un propellente a base di cherosene e perossido di idrogeno e combina le caratteristiche di un motore a razzo e di un ramjet. La dichiarazione dell’università afferma che il volo di prova ha dimostrato capacità fondamentali, tra cui il funzionamento dell’aspirazione a geometria variabile, l’accelerazione con variazione della spinta e il volo autonomo con angolo di attacco variabile.

La NPU ha guidato il progetto con la partecipazione dell’Istituto di ricerca sulla propulsione aerospaziale e astronautica della provincia dello Shaanxi. Il test fa seguito a un volo di prova del prototipo Feitian 1 nel luglio 2022, che ha dimostrato la capacità del motore di effettuare transizioni stabili a diverse velocità.

Da Pechino a New York in sole 2 ore?

L’aereo cinese progettato per viaggiare al doppio della velocità del Concorde completa il volo di prova

È importante notare che la NPU è soggetta a sanzioni statunitensi e necessita di un’approvazione specifica del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti per acquistare apparecchiature e componenti sensibili di fabbricazione statunitense. Gli studenti universitari della NPU devono inoltre affrontare notevoli ostacoli per ottenere i visti di studio per gli Stati Uniti.

Nel settembre 2022, le autorità cinesi hanno accusato pubblicamente l’unità Tailored Access Operations (TAO) della National Security Agency (NSA) statunitense di aver condotto ampie operazioni di cyberattacco contro l’università.

I veicoli ipersonici operano talvolta al di fuori dell’atmosfera o in aria estremamente rarefatta, il che impedisce loro di utilizzare l’ossigeno atmosferico come nei motori aerospaziali. Di conseguenza, devono trasportare a bordo sia l’ossidante che il combustibile.

I propellenti ipersonici tradizionali includono ossigeno liquido con cherosene o idrogeno liquido con ossigeno liquido. Lo scramjet statunitense X-51A utilizzava combustibile a base di idrocarburi per le sue minori esigenze di raffreddamento e il Feitian 1 ha dimostrato che il cherosene poteva essere efficacemente utilizzato come combustibile per il sistema di propulsione.

X-51A Waverider che ha raggunto Mach 6

Il Feitian 2 fa un ulteriore passo avanti utilizzando un propellente a base di cherosene e perossido di idrogeno.

Sebbene sia meno efficiente dell’idrogeno liquido nella conversione del propellente in spinta, questa miscela elimina la necessità di complessi sistemi criogenici, consentendo il rifornimento preventivo e la disponibilità a lungo termine.

L’esterno del Feitian 2 è stato modificato rispetto al suo predecessore, con l’aggiunta di ali vicino alla testa del razzo e pinne di coda visibilmente più grandi e più lunghe.

Il motore RBCC rappresenta un concetto rivoluzionario, che integra i vantaggi dei motori a razzo tradizionali e dei ramjet aerobici in un unico sistema. Il suo obiettivo principale è quello di massimizzare l’uso dell’ossigeno atmosferico come ossidante durante il volo atmosferico, riducendo drasticamente il peso dell’ossidante che il veicolo deve trasportare, aumentando così in modo significativo la capacità di carico utile e l’efficienza del carburante.

Ma una sfida fondamentale per tutti i motori a ciclo combinato è quella di ottenere transizioni fluide tra le modalità operative, in particolare dalla modalità ejector, in cui un razzo fornisce la spinta iniziale, alla modalità ramjet, in cui la spinta del razzo ejector diminuisce prima che l’effetto ramjet stabilisca una spinta sufficiente.

L’“accelerazione a spinta variabile” menzionata in questo esperimento suggerisce che i ricercatori hanno trovato un modo per colmare il divario, garantendo un’accelerazione fluida e continua.

Feitiian 2 pronto per il lancio

Per affrontare altre sfide, il test di volo del Feitian 2 ha probabilmente convalidato la sua “presa d’aria a geometria variabile” che consentirebbe al motore di modificare la sua struttura interna durante il volo, adattandosi alle condizioni variabili per ottenere la massima efficienza e stabilità a diverse velocità.

Inoltre, il suo “volo autonomo con angolo di attacco variabile” consentirebbe al veicolo di regolare autonomamente il proprio angolo di attacco in base all’ambiente di volo e ai requisiti della missione per ottimizzare le prestazioni.

Gli osservatori hanno notato che l’evoluzione del progetto dal Feitian 1, incentrato sulla convalida del motore, al Feitian 2, che mostra un veicolo controllabile, riflette un approccio deliberato in due fasi guidato dalla strategia statale.

Questa evoluzione ha segnalato che il percorso di sviluppo dell’RBCC cinese era entrato nella fase di ingegnerizzazione.