ABSTRACT – Per chi si occupa di ufologia è assai importante conoscere, almeno a grandi linee, ciò che l’ingegno umano è riuscito a creare e a far volare sulle nostre teste. Lassù vola di tutto! Ci sono aerei che conosciamo da sempre e aerei che devono fare tante ore di collaudo: sono i cosiddetti prototipi. Inizieremo la nostra carrellata partendo dalla categoria di velivoli sperimentali più semplici, ovvero gli aerei civili supersonici.
IL SUPERAEREO
Allo stato attuale della ricerca i progetti e le illusioni viaggiano quasi di pari passo: si pensa ad un superaereo da trasporto che possa aumentare la sicurezza e diminuire i consumi pur immaginandolo con velocità prossima a 3,5 Mach: prima abbiamo avuto il Concorde e domani ci sarà, forse, lo Spazioplano, un velivolo rivoluzionario, a metà fra l’aereo civile e la navetta spaziale Shuttle, con ali a forma triangolare.
Questo aereo del futuro dovrebbe essere assemblato utilizzando materiali e strutture leggerissime ma assai resistenti; lo si sta progettando fin da subito a decollo normale per poi alzarsi verticalmente con una spinta ascensionale pari a Mach 5 e, con una velocità prossima a 30 mila Km/h; teoricamente, i progettisti sognano che possa raggiungere quota 90.000 km per poi spegnere i motori e, per inerzia, continuare a salire fino alla surreale quota di 300 km per poi, dopo aver spento i motori, volare come un deltaplano e scendere fino alla meta prefissata.
Le sigle degli aerei
Normalmente, ogni aereo militare viene “siglato”, ovvero gli viene attribuito un nome ed un cognome. Ad esempio, la sigla del modello “X-47A Pegasus” sta a significare che si tratta di un aereo sperimentale (X = Experimental), modello n° 47, versione A, nome di battesimo “Pegasus“. Tutto questo perché, come logica vuole, ogni aereo nasce con uno scopo preciso ed è destinato solo a quello.
Vi sono tante lettere per identificare un aereo e, tra queste, le più frequenti sono le seguenti:
A = Attacker, ovvero “aereo da attacco al suolo” (A 10 Intruder);
B = Bomber, ovvero “bombardiere” (B 52);
C = Cargo, ovvero “aereo da trasporto” (C 110);
F = Fighter, ovvero “aereo caccia ” (F 104);
K = Tanker, ovvero “cisterna”;
T = Trainer, ovvero “aereo da addestramento”;
X = Experimental, ovvero “aereo sperimentale”;
Dopo le lettere arrivano i numeri, che corrispondono al modello; ricominciano quindi le lettere, riferite alla versione di quel modello e, infine, arriva anche il nome di battesimo vero e proprio.
Velivoli del futuro
Le immagini sono da leggersi tutte come: Photo courtesy of Johnson Space Center (http://www.nasa.gov).
X-33 – Si tratta di uno spazioplano, di cui abbiamo appena parlato, progettato e costruito in un solo esemplare dalla Loockeed Martin per conto della NASA con il compito di sostituire la flotta degli Space Shuttle. La versione VENTURE STAR ha rappresentato l’aspetto commerciale ed era destinata al trasporto spaziale. Attualmente il progetto risulta interrotto nel 2002. Lungo m 21 e con apertura alare di m 23,5 avrebbe dovuto testare le tecnologie necessarie per un veicolo orbitale riutilizzabile e monostadio, un sistema di protezione termica metallico, serbatoi di combustibile criogenici compositi e un motore di tipo “aerospike”. Vedi: https://it.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Martin_X-33.
X-34 – Progettato come “aereo di lancio riutilizzabile“, ovvero come velivolo suborbitale a basso costo, ne sono stati costruiti tre prototipi dalla Orbital Sciences Corporation per conto della NASA. Lungo circa 18 metri, con apertura alare di 9 m, poteva raggiungere la velocità di Mach 8 e l’altitudine di oltre 92.000 m, ma il progetto è stato bloccato nel 2001. Avrebbe dovuto testare materiali ultraleggeri e alta tecnologia.
X-36 – Progettato per cambiare i canoni classici di riferimento dell’avionica spaziale, il compito di questo caccia supersonico invisibile è quello di provare a volare senza le classiche ali e la classica coda che, fino ad ora, è stata come un timone. Il McDonnel Douglass X-36 è nato come un “Unmanned combact air vehicle” o UCAV, cioè aereo da combattimento senza pilota e, ovviamente, senza equipaggio.
Non ha mai superato lo stadio di prototipo e le sue dimensioni sono decisamente ridotte: lungo 5,5 m, largo 3,5 m e alto 0,95 m. Sembra che ne esistano solo due esemplari: uno a Dayton(Ohio), presso il National Museum of the United States Air Force e un secondo in California, presso la Edwards Air Force Base.
X-37A – Originariamente, questo velivolo era stato pensato dalla NASA per operazioni orbitali prolungate fino a nove mesi, durante le quali poter condurre missioni di vario tipo come, ad esempio: riparare satelliti o gestirne l’orbita, ma anche compiere come operazioni militari di interesse per l’aeronautica.
Le linee aerodinamiche dovevano attenersi al profilo di uno spazioplano classico e prendere eventualmente l’eredità dello Space Shuttle. Era destinato ad eseguire test sullo scudo termico, ovvero alla resistenza dei materiali alle alte velocità. Dal 2006 il progetto è stato rinominato X-37B e questo prototipo potrebbe raggiungere la velocità di circa 30 mila km/h per cui ed è destinato alle altissime quote.Vedi: https://it.wikipedia.org/wiki/Boeing_X-37 .
X-38C – È una navicella spaziale, destinata a diventare il canotto di salvataggio della stazione spaziale internazionale o ISS; infatti, il nome completo sarebbe “X-38 Crew Return Vehicle” o CRV e potrebbe contenere fino a 7 persone. Durante la fase di atterraggio, a 12 km di quota, apre un paracadute.
ne prevedevano 20 esemplari ma il progetto venne cancellato nel 2002 per cui sembra che ne la NASA ne abbia fatto costruire solo uno per un forte taglio del budget.
X-43A – Aereo ipersonico senza pilota che fa parte del “Programma IPER-X” della NASA. È stato progettato per sperimentare motori scramjet, a propulsione supersonica. È in pratica un razzo dotato di ali che viene lanciato da un altro aereo, tipo il B-52. È lungo 3,65 m e pesa circa 1.300 kg. La versione A può raggiungere la velocità Mach 10 (circa 11.000 km/h) e può volare fino a 30 km di altezza. Ha la particolarità che si può utilizzare una volta sola.
X-43C – Aereo ipersonico sperimentale, lungo circa cinque metri, dotato di tecnologia scramjet, tipica dei reattori che prendono ossigeno direttamente in atmosfera, è alimentato da combustibile ordinario e si pensa che possa raggiungere una velocità fino a 7 volte quella del suono. Il programma completo prevede la costruzione di almeno tre esemplari e la collaborazione fra due grandi aziende: la Boeing Phantom Works per la progettazione generale e la Allied Aerospace per la supervisione.
X-45A – Aereo da combattimento senza pilota (J-UCAS: Joint Unmanned Combat Air System) anche nella versione 45B. È specializzato in missioni SEAD (Suppression of Enemy Air Defence), ovvero di soppressione della difesa aerea del nemico e missioni di guerra elettronica. Attualmente esistono 2 prototipi X-45A e tre prototipi X-45B (Versione multiruolo), entrambi lunghi circa 10 m e con apertura alare di 13,40 m.
X-45C – Aereo da combattimento simile alla serie X-45 (J-UCAS), ma costruito con lo stile “arrowhead”, cioè a punta di freccia. Si sa dell’esistenza di tre prototipi e pensato per il controllo ed il supporto dalle grandi altitudini degli attacchi portati anche da altre forze. Si pensa che le prime dimostrazioni ufficiali possano aver luogo nel 2007. L’evoluzione dell’X-45A in X-45B ed X-45C poi lo ha portato ad avere un’aumentata superficie alare, una maggior scorta di carburante ed una triplicazione della strumentazione militare offensiva.
X-47A PEGASUS – Questo aereo da combattimento fa parte del progetto di difesa avanzata multiruolo ed è destinato sia alle forze terrestri che a quelle navali (UCAV-N: Naval Unmanned Combat Air Vehicle). Ha compiuto il primo volo nel febbraio 2003. Le ali sono del tipo “arrowhead”, rivolte all’indietro di 55° nel modello 47A, mentre nel modello 47B hanno un’ulteriore prolungamento spinto in avanti di 35°. L’apertura alare e la lunghezza sono entrambe di 8,5 metri.
SPACESHIPONE – Lo SpaceShipOne è uno spazioplano sub-orbitale, dotato di un motore a razzo a propellenti liquidi, che puo raggiungere i cento chilometri di quota. È stato sviluppato dalla Scaled Composites, la compagnia aeronautica di Burt Rutan, nell’ambito del proprio programma Tier One, senza fondi governativi.
Il 21 giugno 2004 lo SpaceShipOne ha compiuto il primo volo spaziale e il 4 ottobre dello stesso anno ha vinto il premio Ansari X da dieci milioni di dollari, per aver raggiunto l’altitudine di 100 km (cioè lo spazio) due volte in un periodo di due settimane con a bordo l’equivalente di tre persone e con non più del 10% di peso (che non fosse carburante) della navicella sostituito tra i due voli. Viene lanciato dall’aereo madre (White Knight) da un’altezza di 15 km, poi vengono accesi i razzi per farlo volare oltre la quota di 100 km, alla velocità di Mach 3,5; infine, atterra come un aliante sfruttando la geometria variabile delle ali.
X-51A WAVERIDER – L’X-Plane Boeing X-51A WaveRider non è un UFO, ma un velivolo sperimentale terrestre spinto con scramjet che è in grado di farlo viaggiare a regime ipersonico, ovvero arrivare a Mach 7 (8.050 km/h). Esso fa parte di un programma diretto dagli AFRL (Air Force Research Labs) ed è stato sviluppato in sinergia tra diverse aziende: Boeing, Nasa, Darpa, Usaf e Pratt & Whitney Rockdyne.
Lo Scramjet (supersonic combustion ramjet) è un motore a reazione derivato dallo statoreattore o ramjet, per cui utilizza l’energia cinetica del flusso d’aria in ingresso e la geometria alare della presa d’aria.
A differenza dello statoreattore, il flusso dell’aria all’interno del motore, pur se rallentato, rimane sempre a velocità supersoniche, consentendo allo scramjet di operare a velocità estremamente elevate, con un limite teorico superiore a Mach 15.
Il motore è composto da tre parti: un condotto convergente dove il flusso supersonico in ingresso è compresso e rallentato, una camera di combustione nella quale il combustibile, in forma gassosa, reagisce con l’ossigeno atmosferico producendo calore e, infine, un ugello di scarico divergente dove il flusso è ulteriormente accelerato e produce così la spinta.
Ma tutto ciò non servirebbe a nulla se non ci fossero prima due condizioni indispensabili: una velocità di partenza in volo molto elevata, per generare la spinta iniziale in grado di portarlo in regime supersonico ed un altro vettore che lo conduca alla quota operativa minima. Il velivolo sperimentale in oggetto è stato portato ad oltre 16.000 metri di quota da un Boeing B-52, quindi rilasciato ed accelerato fino a Mach 4,5 da un razzo Pegasus; ciò ha consentito di raggiungere le condizioni adatte al funzionamento del motore scramjet; a quel punto, soddisfatte le condizioni primarie, si è staccato dal razzo ed ha raggiunto i Mach 5 già a 23.300 m di quota, con una durata del volo scramjet di poco superiore ai tre minuti (circa 200 secondi) https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=cVhL7UAFdVA .
Gli Scramjet fanno parte della famiglia degli esoreattori e sfruttano l’energia sviluppata dalle reazioni chimiche di combustione che avvengono tra combustibile ed ossidante per sviluppare una spinta. Per questa ragione gli aerei scramjet trasportano a bordo il combustibile, e ricavano l’ossidante dall’ossigeno presente nell’aria. Questo è però anche l’handicap maggiore degli Scramjet: funzionano solo per voli atmosferici suborbitali, dove trovano l’ossigeno dell’aria in quantità sufficiente a mantenere la combustione.
A differenza di un razzo, che oltrepassa quasi verticalmente l’atmosfera, un aeroplano ipersonico è costretto ad attraversare a velocità ipersonica l’atmosfera per seguire la traiettoria ottimale di salita, ma a causa della modesta forza di accelerazione, rimane per quasi mezz’ora negli strati più bassi e quindi più densi. Per tale ragione il fattore “protezione esterna”, ovvero l’isolamento dalle alte temperature, diventa fondamentale: la protezione termica pone problemi davvero importanti. Attualmente sono in fase di studio soluzioni innovative per il raffreddamento, come la circolazione del carburante nella fusoliera.
Il progetto del Boeing X-51A è stato la sintesi degli studi compiuti per la produzione di modelli missilistici, come l’Advanced Rapid Response Missile Demonstrator, e per la realizzazione del motore Scramjet. Esso ha ricevuto la designazione di X-51 il 27 settembre 2005. La DARPA considerò il WaveRider come una sorta di primo passo verso la produzione del Blackswift, un aereo ipersonico il cui progetto fu però cancellato nell’ottobre 2008. I primi test a terra sono iniziati ufficialmente il 27 luglio 2006, quando la versione iniziale del razzo (Ground Demonstrator Engine No. 2) è stata esaminata all’interno della galleria del vento del Langley Reserach Center. In aprile 2007 è avvenuta la simulazione vera e propria di un intero volo e grazie ai risultati ottenuti sono stati costruiti altri due motori sperimentali. A questo punto sono iniziate nuove verifiche a partire dal 27 ottobre 2009 e si è deciso di portare a sei il numero degli iniziali quattro lanci previsti.
Il primo test di volo dell’X-51A, che ha anche segnato un nuovo record di durata di un volo a velocità ipersonica, è stato condotto il 26 maggio 2010 (vedi video): il missile trasportato sotto l’ala sinistra di un B52, venne sganciato a circa 12 000 metri di quota e, trascorsi 4 secondi, si accese il booster che lo spinse fino raggiungere Mach 4,8. Il secondo test è terminato con un ammaraggio controllato nell’oceano. Il terzo test è avvenuto il 14 agosto 2012: era previsto il funzionamento del propulsore scramjet per una durata di circa cinque minuti, ma dopo soli 16 secondi dalla separazione dal booster e prima ancora dell’accensione dello scramjet, il velivolo andò perduto a causa del cedimento di un’aletta di controllo.
Il primo maggio 2013, l’X-51 ha completato il quarto test: sganciato dal B-52, è stato accelerato dal razzo Pegasus fino ad una velocità di Mach 4,8; a 18.000 metri di quota, una volta separatosi come previsto dal booster, ha acceso il motore ed ha accelerato fino a Mach 5,1 per 240 secondi fino all’esaurimento del combustibile. Successivamente allo spegnimento del motore, ha terminato il volo e, come da programma, è stato fatto cadere nell’oceano Pacifico.
Il programma X-51A, un ambizioso progetto che ha già divorato oltre trecento milioni di dollari dei contribuenti americani, è stata indubbiamente un completo successo per cui questo X-Plane servirà, almeno per ora, alle future ricerche in campo ipersonico in quanto i motori scramjet consentirebbero di realizzare missili militari più veloci e mezzi spaziali dall’efficienza inaudita in quanto, come si è visto, non necessitano di grandi quantità di carburanti convenzionali.
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