Roma, 30/05/2024
Roma, 30/05/2024

E ora gli aerei ipersonici: la nuova scommessa di Boeing

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L’aereo ipersonico progettato da Boeing viaggerebbe fino alla sorprendente velocità di Mach 5, che gli consente di attraversare l’Oceano Atlantico in sole 2 ore e il Pacifico in 3 ore. Per farsi un’idea di cosa significhi, è bene ricordare che un aereo supersonico, che vola tra Mach 1 e Mach 2, impiegherebbe un’ora o due in più.

La Boeing, il colosso statunitense dell’industria aeronautica, strizza l’occhio a chi spera in un volo intercontinentale ultraveloce ed ultra-elegante, con il suo nuovo concept di aeroplano ipersonico che ha presentato di recente alla conferenza dell’American Institute of Aeronautics and Astronautics di Atlanta.

Sia visivamente che tecnologicamente il concept ricorda molto il progetto di aereo ipersonico di sorveglianza e ricognizione senza pilota cui la compagnia ha lavorato precedentemente. Infatti, entrambi di appeal sia per il mondo civile che per quello militare condividono la configurazione generale dell’ala delta con doppie alette posteriori, una fusoliera aerodinamica, ed un muso affusolato.

Il velivolo viaggerebbe fino alla sorprendente velocità di Mach 5, che gli consente di attraversare l’Oceano Atlantico in sole 2 ore e il Pacifico in 3 ore. Per farsi un’idea di cosa significhi questa velocità, è bene ricordare che un aereo supersonico, che vola tra Mach 1 e Mach 2, impiegherebbe un’ora o due in più.

L’aereo, già superveloce, avrebbe potuto essere anche più veloce: “…Abbiamo optato per la versione Mach 5”, ha affermato Kevin Bowcutt, Senior technical fellow and Chief scientist of hypersonics della società, sottolineando che il superamento di Mach 5, paria circa 3.800 miglia orarie (pari a 6.115 km orari), richiede motori e materiali molto più avanzati. E il gioco non vale la candela.  “Questo aereo permetterebbe di attraversare l’oceano e tornare indietro in un giorno, il che è tutto ciò che la maggior parte delle persone vorrebbe. Allora perché andare oltre quei limiti e complicarlo? Il mondo non è abbastanza grande per andare più veloce di Mach 5”.

Un velivolo Mach 5 è anche più economico di un aereo che va Mach 6 o 7 o 8, perché verrebbe utilizzato, per la sua struttura, il titanio facilmente reperibile invece di materiali (come la ceramica composita, fondamentali per gestire il calore prodotto a velocità più elevate del Mach 5), ma anche molto più dispendiosi. 

L’attuale concept di Boeing utilizzerebbe anche un abbinamento relativamente semplice tra un motore a reazione e un ramjet, chiamato turboramjet, invece di motori scramjet, meno collaudati, però necessari su velivoli più veloci. Per questo aereo i due motori condividerebbero le stesse prese d’aria ed i motori a reazione funzionerebbero fino a Mach 2 o 3 prima che le prese d’aria chiudano il motore a reazione e deviino l’aria nei ramjet, che sono in grado di gestire un flusso d’aria più veloce. Il famoso aereo da ricognizione SR-71 Blackbird ha utilizzato un sistema simile negli anni ’60, come han fatto anche diversi missili e velivoli sperimentali. Boeing sta inoltre collaborando con Northrop Grumman Innovation Systems sulla tecnologia dei motori.

Sebbene Boeing non abbia deciso le dimensioni finali, l’aereo (che non ha ancora un nome) sarebbe più grande di un business jet, ma più piccolo di un 737, come dichiarato da Kevin Bowcutt, quindi presumibilmente con un numero di posti a sedere compreso tra i 20 ed i 100 passeggeri. Quanto all’altitudine di crociera, il nuovo aereo volerebbe a 95.000 piedi: un dettaglio non da poco visto che è 30.000piedi più alto del volo supersonico Concorde e ben 60.000piedi più alto dell’aereo di linea medio. Un’altitudine che è stata scelta per massimizzare l’efficienza dei motori e mantenere la turbolenza al minimo, dal momento che la densità dell’aria è più bassa rispetto che ad altitudini meno elevate.

La sensazione data dalla Forza G (la forza gravitazionale equivalente) al decollo durerebbe ben 12 minuti, mentre l’aereo accelera fino alla velocità di crociera (di contro su un volo convenzionale la sensazione dura solo pochi secondi), ma l’esperienza dell’altitudine di crociera dovrebbe essere tranquilla, con panorami mozzafiato caratterizzati dalla possibilità di ammirare la curvatura della terra all’orizzonte e l’oscurità dello spazio sopra di esso. “Oltre a questo, i passeggeri peserebbero anche un po’ meno” – ci informa Kevin Bowcutt“A quella quota sarebbero qualche chilo più leggeri che a terra.”

Secondo Boeing un velivolo con queste capacità, con incluso nelle future versioni anche il pilotaggio autonomo, potrebbe essere pronto in 20-30 anni, anche se un prototipo potrebbe essere già disponibile in 5 o 10 anni. È Un progetto ambizioso, considerando che dovrebbe dare prova di avere costi ragionevoli, nonché dare sufficiente sicurezza ed efficienza affinché le compagnie aeree e i militari vogliano effettivamente pilotarlo.

Questo concept presenta non pochi vantaggi rispetto ad altre visioni di trasporto per lunghe tratte e ad alta velocità, in particolare rispetto alla prossima generazione di jet supersonici. 

Questi ultimi, infatti, vanno solo un poco più veloci degli aerei commerciali, anche se rompono la barriera del suono: la velocità del suono a 35.000 piedi è di 660 miglia orarie (che corrispondono a 1.062 km orari); l’aereo di linea medio naviga a 575 miglia orarie (che corrispondono a 925 km orari) alla stessa altitudine; il jet supersonico attualmente più veloce raggiungerebbe Mach 2,2 a 50.000 piedi, o 1.450 mph (pari a 2.333 km orari) e per il resto si terrebbe intorno a Mach 1 o 1.2. I jet supersonici, poi, sono più piccoli, il che significa che potrebbero non essere in grado di trasportare una gran quantità di carburante e quindi potrebbero avere un’autonomia inferiore a quella di gradimento delle compagnie aeree.

I jet ipersonici potrebbero risultare migliori anche di veicoli “dall’altra parte dello spettro”: i razzi suborbitali. Sia Elon Musk di SpaceX che Richard Branson di Virgin Galactic hanno detto di voler adattare i loro razzi per i voli globali, per viaggiare, ad esempio, da New York a Sydney in appena un’ora. Sebbene le astronavi a razzo siano certamente eccitanti, Kevin Bowcutt  di Boeing pensa che i veicoli che “respirano aria”, cioè quelli che ingeriscono ossigeno dall’atmosfera per la combustione, invece di portarlo con sé in forma liquida, abbiano un potenziale maggiore.

I razzi non saranno mai affidabili come gli aeroplani, tanto per cominciare, e sono spaventosi e scomodi.“Il rischio complessivo per la sicurezza è molto più alto in un razzo, mentre il livello di comfort dei passeggeri è molto più basso”.  In effetti, i rientri di razzi nell’atmosfera sono esperienze notoriamente brutali, dato che i veicoli devono utilizzare angoli di discesa ripidi e forme smussate, in contrasto con l’aspetto elegante e appuntito di un jet ipersonico, per generare abbastanza resistenza per rallentare in vista dell’atterraggio. Ma un velivolo ipersonico sarà così fluido e veloce durante tutte le fasi del volo che potrebbe effettivamente planare senza motore per le ultime 500 miglia di ogni viaggio. 

Insomma, potrebbe volerci un po’ più di tempo ed i passeggeri non saranno in grado di fluttuare intorno alla cabina mentre sono nello spazio, ma non avranno bisogno del sacchetto di carta di emergenza nemmeno in fase di discesa.

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