Gli scienziati cinesi hanno migliorato gli alianti plananti ipersonici da 20 volte la velocità del suono

Secondo gli scienziati coinvolti in un progetto per lo sviluppo di un nuovo tipo di veicolo di planata ipersonico (HGV), le armi ipersoniche cinesi sono pronte per un significativo aggiornamento. Utilizzando una traiettoria simile a quella di un sasso che rimbalza sul pelo d’acqua, il veicolo di planata ipersonico può tuffarsi e saltare fuori dall’atmosfera ripetutamente a velocità superiori a Mach 15, grazie a un nuovo booster a combustibile solido in grado di effettuare accensioni multiple.

Un veicolo di planata ipersonico è un tipo di testata in grado di manovrare e planare a velocità ipersonica per controllare la traiettoria di un missile dopo il lancio. Utilizzando la traiettoria “skipping stone”, “Pietra rimbalzante”, il raggio d’azione di un missile può essere aumentato di oltre un terzo, estendendo l’uso primario degli alianti ipersonici dai conflitti regionali alle operazioni globali.

Questa nuova generazione di armi ipersoniche “possiede vantaggi significativi nelle applicazioni [militari], grazie al lungo raggio, all’elevata manovrabilità e all’imprevedibilità”, ha scritto il team guidato da Yong Enmi, ricercatore del China Aerodynamics Research and Development Centre, in un articolo peer-reviewed pubblicato a giugno sul Chinese Journal of Astronautics.

Profilo di volo dell’aliante ipersonico

Con la loro ricerca, i giovani scienziati – l’età media dei membri del team di Yong è di circa 30 anni – stanno cercando di superare i sogni di Qian Xuesen. Conosciuto come il padre dei razzi cinesi, Qian ha proposto per la prima volta il concetto di aliante ipersonico alla fine degli anni Quaranta. L’idea è che un aliante venga trasportato da un razzo al di sopra dell’atmosfera terrestre, per poi scendere senza energia. Quotidiano, dal lunedì al venerdì Newsletter China at a Glance La vostra lettura quotidiana di storie essenziali dalla Cina, tra cui la politica, l’economia e l’attualità.

Grazie alla portanza generata dalle sue ali, può volare per migliaia di chilometri all’interno dell’atmosfera a velocità superiori a Mach 7. Questo volo non balistico è noto come traiettoria Qian Xuesen. Attualmente, tutte le armi ipersoniche in dotazione alle forze armate, come il missile cinese DF-17, sono progettate sulla base di questo principio.

Questi alianti ipersonici sono in grado di penetrare i sistemi di difesa aerea con una velocità e una manovrabilità senza pari. Secondo i giochi di guerra recentemente divulgati dalle forze armate cinesi, queste armi potrebbero essere lanciate dal deserto del Gobi e distruggere efficacemente le flotte di portaerei statunitensi e le basi militari nel Mar Cinese Meridionale. La traiettoria a salto di pietra vede l’aliante ipersonico entrare e uscire dall’atmosfera, aumentando così la sua portata.

Una scoperta con radici lontane

La traiettoria “skipping stone” vede l’aliante ipersonico entrare e uscire dall’atmosfera, aumentando così il suo raggio d’azione. Immagine: Ma una traiettoria più radicale è stata proposta nel 1941 da Eugen Sänger, uno scienziato austriaco che lavorava per la Germania durante la Seconda guerra mondiale. Il suo aereo Silbervogel (uccello d’argento) è stato progettato con un motore di spinta, che gli permetteva di muoversi nell’atmosfera superiore come un sasso che salta. Questa traiettoria di volo a salto, o traiettoria Sänger, può aumentare la portata e la manovrabilità delle armi ipersoniche.

Sanger Silbelvogel in orbita

Sänger riteneva che il Silbervogel potesse essere lanciato dalla Germania, sganciare bombe a New York e atterrare sulle isole del Pacifico controllate dal Giappone. Ma la sua proposta è rimasta solo sulla carta – fino ad ora. “Molte tecnologie chiave relative allo sviluppo di velivoli con questa traiettoria non sono state risolte e non hanno ancora raggiunto la maturità tecnica per le applicazioni ingegneristiche”, hanno scritto Yong e i suoi colleghi.

I velivoli boost-glide sono più grandi e più pesanti degli alianti senza motore. Le operazioni multiple di start-stop dei motori a combustibile solido sono più impegnative rispetto ai razzi a combustibile liquido. L’ottimizzazione della traiettoria del Sänger è inoltre molto più complessa di quella del Qian Xuesen. A causa della sensibilità militare, la ricerca cinese precedentemente pubblicata si limitava a puri modelli teorici.

Configurazione dell’aliante ipersonico cinese

Un mezzo iper veloce

Secondo il team di Yong, però, un progetto di aliante in particolare si è distinto per il suo stretto legame con le applicazioni pratiche. Questo velivolo è caratterizzato da un corpo snello con fusoliera integrata alle ali. Il bordo d’uscita delle ali laterali è dotato di elevatori, mentre il timone si trova sulla punta rialzata dell’ala. “Questo layout è stato verificato attraverso simulazioni numeriche e dati di test in galleria del vento ed è stato ampiamente utilizzato nelle fasi di progettazione dell’ottimizzazione e di selezione del modello”, ha scritto il team di Yong. Sulla base di questo nuovo velivolo, hanno utilizzato un algoritmo innovativo per ottimizzare la traiettoria Sänger.

Le simulazioni al computer mostrano che la velocità massima del velivolo si avvicina a Mach 20 e può mantenere una velocità superiore a Mach 17 per più di mezz’ora saltando ripetutamente sopra l’atmosfera. Dopo aver volato ininterrottamente per più di un’ora, il velivolo può ancora planare a una velocità superiore a Mach 7. Ciò significa che può colpire quasi ogni luogo. La discesa più dolce riduce anche l’attrito con l’atmosfera. Rispetto al volo a vela senza motore, si prevede che il flusso di calore massimo percepito dal nuovo velivolo si riduca della metà, a tutto vantaggio della riduzione dell’onere del sistema di protezione termica. Il test delle armi ipersoniche cinesi “ha tutta la nostra attenzione”, afferma il generale statunitense Mark Milley

Il team di Yong ha dichiarato che l’attuale tecnologia non soddisfa ancora pienamente i requisiti per il combattimento vero e proprio. Le forze armate richiedono che il velivolo sia in grado di modificare in modo flessibile la sua traiettoria per aggirare uno specifico spazio aereo territoriale. La combinazione di più metodi di guida attivi e passivi porrà sfide senza precedenti al controllo del volo, secondo i ricercatori. La Cina sta attualmente conducendo test approfonditi sulle tecnologie correlate. Secondo quanto riportato pubblicamente, è stato completato lo sviluppo di motori a combustibile solido a impulsi in grado di effettuare accensioni multiple.

Ora questo tipo di traiettoria dovrà raggiungere il suo completo perfezionamento tramite l’introduzione di un volo perfettamente modulato e guidato.