Amerykańscy wojskowi chcieli się pochwalić pociskiem , który osiąga  prędkość hiperdźwiękową – ponad pięciokrotnie przekraczającą prędkość dźwięku. Ale próba pojazdu X-51A WaveRider, jaką przeprowadzili nieco ponad dziesięć dni temu w Naval Warfare Air Center w Kalifornii, nie powiodła się. Konstruktorzy chcieli zademonstrować zdolność pocisku do osiągnięcia prędkości sześć razy przewyższającej prędkość dźwięku (Mach 6).

Wyścig konstruktorów z USA, Rosji, Indii i Chin trwa już kilka lat. Wszyscy osiągnęli znaczny postęp w pracach nad maszynami latającymi z prędkością  hipersoniczną, znacznie przekraczającą prędkość dźwięku.

Do fiaska próby amerykańskiego pocisku przyczyniły się problemy z systemem sterowania. Lot, który miał trwać 5 minut, zakończył się po kilkunastu sekundach i superrakieta wpadła do Oceanu Spokojnego. Przyczyną – według oświadczenia Air Force Research Laboratory – było uszkodzenie sterów. Prawdopodobnie zawiódł system odrzucania dodatkowego silnika rakietowego, niezbędnego dla nadania pociskowi prędkości wystarczającej do zapłonu silnika głównego.

– Szkoda, że problem z systemem sterowania spowodował zakończenie lotu, zanim mogliśmy zapalić silnik naddźwiękowy – powiedział Charlie Brink, kierownik programu X-51A. – Wszystkie nasze dane wykazały, że były odpowiednie warunki dla zapłonu silnika. Mieliśmy nadzieję zrealizować cel naszych testów.

Zimna wojna

Rosja prowadzi prace nad hipersonicznym pociskiem jeszcze od czasów zimnej wojny. Może się pochwalić sporym sukcesem. W 1991 roku po raz pierwszy rosyjscy specjaliści wystrzelili pocisk, który osiągnął prędkość dwa razy większą niż prędkość dźwięku. Siedem lat później do programu przystąpiły Indie. Od tego momentu oba kraje pracują nad wspólnym pociskiem nazwanym BrahMos przeznaczonym dla sił morskich. Po latach prac jest on w stanie osiągać prędkość Mach 2,8 i sięgać celów oddalonych o 290 km. Do napędu rakiety służą dwa silniki: rakietowy – aby nadać pociskowi prędkość początkową, i strumieniowy – który rozpędza pocisk do pełnej prędkości.

Znaczne zainteresowanie technologią hipersoniczną wykazują także Chińczycy. Prowadzone są prace badawczo-rozwojowe w Narodowym Instytucie Inżynierii w Pekinie, któremu patronuje Qian Xuesen, pionier chińskiego programu kosmicznego.

Pierwsze informacje o chińskich pracach pojawiły się w 2007 roku – trzy lata po uruchomieniu w USA programu X-51A. Naukowcy testowali modele naddźwiękowe osiągające prędkości Mach 5,6 w tunelu aerodynamicznym w Pekinie. Na początku tego roku chińskie media poinformowały, że inżynierowie zbudowali tunel aerodynamiczny zdolny do testowania samolotów do prędkości dziewięciokrotnie przekraczającej prędkość dźwięku.

Patent sprzed wieku

Autopromocja
Nowość!

Trzy dostępy do treści rp.pl w ramach jednej prenumeraty

ZAMÓW TERAZ

X-51A WaveRider jest budowany przez konsorcjum obejmujące Siły Lotnicze, firmę Boeing, Agencję Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych (DARPA), NASA, Pratt & Whitney Rocketdyne. USA wydały na ten projekt już 140 mln dolarów. Dotychczas jedyna udana próba X-51 odbyła się w maju 2010 roku u wybrzeży południowej Kalifornii, kiedy WaveRider osiągnął prędkość pięciokrotnie większą niż dźwięk podczas ponadtrzyminutowego lotu. Kolejne dwie w 2011 i 2012 były nieudane.

WaveRider ma być idealną bronią – uzbrojone w głowice bojowe rakiety tego typu lecące z prędkością sześciokrotnie przekraczającą prędkość dźwięku będą sięgały swoich celów oddalonych o setki kilometrów w ciągu kilku minut, a nie kilkudziesięciu, jak używane dzisiaj Tomahawki. W dalszej perspektywie mają powstać pociski zdolne w ciągu godziny osiągnąć cel w dowolnym punkcie na świecie.

Prędkość hiperdźwiękową są w stanie nadać maszynom jedynie silniki strumieniowe. Patent takiego silnika uzyskał w 1908 roku francuski inżynier René Lorin.  Zasada działania takiego silnika jest, na pozór, bardzo prosta: szybko poruszające się powietrze wpada do silnika, pod dużym ciśnieniem miesza się z paliwem i jest zapalane. W ten sposób powstaje ciąg. Silniki odrzutowe, jakie znamy choćby z podróży lotniczych, potrzebują skomplikowanych turbin, aby uzyskać podobny efekt. Ale silniki strumieniowe są w stanie nadać maszynom znacznie większą prędkość niż tradycyjne silniki turboodrzutowe, pod warunkiem, że da się je uruchomić.

Zapałka i huragan

Do startu silnika potrzebna jest duża prędkość początkowa. Do rozpędzenia pocisku musi być użyta rakieta.

Samolot nie jest w stanie osiągnąć wystarczającej prędkości, żeby uruchomić silnik. Dlatego konstruktorzy X-51 A dołożyli do pocisku rakietowy silnik startowy, który rozpędzi pojazd do prędkości ponaddźwiękowej. Zapłon nie tylko trzeba włączyć, ale i utrzymać.  To tak jak próbować zapalić zapałkę podczas huraganu.

Próby budowy coraz szybszych maszyn latających na potrzeby armii trwają nieprzerwanie od czasów I wojny światowej. O superszybkich samolotach napędzanych silnikami strumieniowym marzyli wojskowi w hitlerowskich Niemczech, ZSRR pod władzą Stalina, we Francji i Ameryce.

Ale na superszybkie maszyny będziemy musieli poczekać jeszcze kilka lat. Technologia, może także służyć pasażerom. Specom z londyńskiego City marzy się spotkanie z kolegami z Nowego Jorku po godzinie lotu hipersonicznym samolotem.