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Titolo: Scramjet....sostituto dello Shuttle?

Da un articolo dell'Aprile 2002
Nell' aria tersa di una base segreta della California, si alza in volo un
bombardiere B52. I suoi otto motori jet lo portano alla massima quota
operativa. In cabina i piloti iniziano il conto alla rovescia. 
Pochi secondi, un lampo, e il profilo affusolato di un missile Pegasus si
stacca dall'ala dell'aereo madre e accelera con decisione verso
l'orizzonte. 
Sulla prua del razzo c'è l'Hyper-X, chiamato anche X-43A, un piccolo aereo
sperimentale teleguidato di colore nero. Raggiunta la velocità di mach 7
(cioè sette volte la velocità del suono), circa 8.400 chilometri orari,
l'Hyper-X si sgancia dal Pegasus. 
Da terra arriva il comando di accensione degli scramjet, i motori del
piccolo aeroplano. Quello che accade nei sei o sette secondi successivi è
un mistero. 
Quello che accade in quei sei o sette secondi serve per decidere se
spendere miliardi di dollari. Perché il futuro, per ora, è nascosto in
quei sei o sette secondi.
Il primo esperimento, la scorsa estate, è andato male. 
Il missile Pegasus è andato fuori assetto e da terra è stato fatto
esplodere prima che il portentoso Hyper-X potesse staccarsi per accendere
gli scramjet. 
Vince Rausch, responsabile Nasa del programma, però, non è troppo deluso:
«Sapevamo che non sarebbe stato facile. 
Il rischio che qualcosa andasse male c'era ed era tutt'altro che
trascurabile. 
Ora scopriremo che cosa è successo, lo sistemeremo e torneremo a volare». 
Del resto, la Nasa ha ancora due Hyper-X da lanciare. E se si rivelassero
un successo, si potrebbe finalmente far partire il progetto Ssto e
sostituire il vecchio Shuttle, finora l'unica navicella spaziale
riutilizzabile. 
Navicella che, a chi la vede partire, sembra il futuro, ma che in verità è
l'ultimo figlio della tecnologia aerospaziale anni Cinquanta.
Cosa sia davvero uno scramjet o un Ssto, e cosa ci si aspetta che accada
in quei famosi sei o sette secondi, ci aiuta a spiegarlo Carlo Buongiorno,
professore di Ingegneria aerospaziale all'Università La Sapienza e massimo
esperto italiano di apparati propulsivi spaziali: «È un problema così
complesso che si può spiegarlo solo a grandi linee. 
Ssto è l'acronimo di single stade to orbit, "un solo stadio per
raggiungere l'orbita", e definisce tutti quei futuribili progetti di un
mezzo capace di decollare, arrivare in orbita e atterrare senza perdere
pezzi, cioè stadi, per strada. 
Perché questo accada, si deve abbandonare la partenza verticale e
verosimilmente anche la propulsione esclusivamente a razzo, che oltre a
consumare troppo, obbliga a portarsi dietro non solo il carburante, ma
anche il comburente, ossia l'ossigeno, mentre i motori a reazione
l'ossigeno lo prendono dall'aria. 
I missili tradizionali sono composti da più stadi: man mano che salgono,
si alleggeriscono. Tutto questo per portar su qualcosa, quel qualcosa che
viene definito "carico utile". 
Quanto pesa questo "carico utile"? Appena il 3-4 per cento del peso
complessivo al decollo! Per superare queste limitazioni, si è pensato a
una nave spaziale, o meglio, ad uno "spazioplano" dotato di quattro
sistemi di propulsione, cioè di quattro tipi di motori che, utilizzati in
sequenza, dovrebbero permettere di raggiungere l'orbita. 
Lo scramjet, quindi, non è altro che uno di questi quattro,motori. Sei o
sette secondi, infine, sono il tempo per il quale lo scramjet, montato sul
dimostratore Hyper-X preparato dalla Nasa, dovrebbe funzionare, perché si
possa davvero pensare di investirci sopra».
Capire se lo scramjet funziona, non solo sulla carta, ma anche ad
altissima quota, è indispensabile per decidere con cosa sostituire lo
ShuttIe. 
La Nasa, infatti, si sta sforzando di concepire una degna alternativa alla
nota navicella. Più veloce, più economica, più sicura e più pratica. In
una parola: più moderna. 
La soluzione più logica è appunto quella di riuscire nella costruzione di
un mezzo capace di partire come un normale aeroplano, raggiungere con gli
scramjet, nell'atmosfera, una velocità ipersonica, di circa lO-ll volte
quella del suono e poi arrivare in orbita grazie alla spinta finale dei
motori a razzo. E poi? E poi dovrebbe tornare a terra come un normale
aereo e atterrare su una pista tradizionale. 
Non è solo per questioni di prestigio che la Nasa sta studiando un
apparecchio con queste caratteristiche. Ci sono imperativi di carattere
economico che lo richiedono. 
Lo Shuttle non è mai stato un affare. Per farlo partire, bisogna allestire
una rampa di lancio, mettere in conto che buona parte del complesso, cioè
serbatoi e motori, andrà perduta e infine si deve considerare che occorre
un'esercito di 6.000 tecnici specializzati e ben pagati per seguire ogni
fase del programma di lancio.
Dunque un Single Stade to Orbit semplificherebbe enormemente le cose. 
A complicarsi è il lavoro degli ingegneri che devono concepire uno
spazioplano capace di queste prestazioni. L'unica soluzione è equipag
giare la nuova navetta con quattro tipi di propulsori, studiati per far
funzionare in sequenza. 
Basta pensare, per similitudine, alle marce delle automobili.
Dei normali jet sarebbero i più adatti per arrivare fino a mach 3, poi
servirebbero i ramjet (o stratoreattori) nell 'intervallo che va da 3 a 6
mach e quindi degli scramjet che accelererebbero lo spazioplano fino a
10-11 mach (più di lOmila chilometri all'ora), portandolo ai limiti dell'
atmosfera e vicini alla velocità necessaria per vincere la forza di
attrazione terrestre. Solo a quel punto si dovrebbero accendere i motori a
razzo, che accompagnerebbero senza sforzo e in pochi istanti lo Ssto in
orbita.
Sembrerebbe tutto a posto. E invece no. In questa sequenza c'è appunto
l'anello debole degli scramjet. Che, sfortunatamente, è anche quello più
importante. Le tecnologie per gli altri propulsori sono tutte disponibili
e ci sono esperienze sufficienti per non rischiare brutte sorprese. Lo
scramjet, invece, è ancora una grande incognita. Teoricamente dovrebbe
funzionare. Nella pratica ci sono molti dubbi e un grandissimo problema:
questo propulsore può funzionare solo tra mach 6 e mach 12 e quindi tutta
la sperimentazione deve essere fatta nell'intervallo compreso tra quelle
velocità, impossibili da riprodurre realisticamente nelle gallerie del
vento. «Concettualmente questo tipo di motore è abbastanza semplice»
spiega Buongiorno «non ci sono parti mobili, assi rotanti o altri
meccanismi. 
Solo un tubo, un apparato di iniezione del carburante e un ugello di
uscita, cioè un condotto studiato per l'espulsione dei gas di scarico. 
L'aria entra a velocità ipersonica nel motore, con il calore si espande e,
uscendo dall'ugello, spinge l'aereo in avanti. 
Il problema è che funziona solo ad un elevato numero di mach. Quindi,
nella sperimentazione si deve investire il motore con un flusso d'aria di
velocità ipersonica. 
In effetti, sono 40 anni che la Nasa fa esperimenti su questo propulsore
in gallerie del vento ipersoniche. 
Però, nel funzionamento dello scramjet, è fondamentale l'aerodinamica
della struttura del velivolo e quindi non ci sono molte possibilità per
procedere nella ricerca, se non quello di costruire un mezzo sperimentale
dotato di scramjet, portarlo alla favolosa velocità di mach 6, e poi
pregare che questo misterioso motore dimostri di essere valido non solo
sulla carta». Considerando che la velocità mach 6 corrisponde a tre volte
quella del concorde ed è un vero record per velivoli non dotati di motori
a razzo.
Proprio questo la Nasa ha fatto, puntando molto sul costoso progetto
Hyper-X. Si tratta appunto di un velivolo sperimentale teleguidato.
Il piccolo Hyper-X viene agganciato alla punta di un missile Pegasus
modificato, e il complesso ancorato sotto le ali di un Boeing B-52, uno
dei giganteschi bombardieri visti in azione in Afghanistan.
La scorsa estate, l'aereo madre, decollato dalla base di Dryden, ha
raggiunto la quota di 20mila piedi in volo transonico (circa 1000 kmJh) e
quindi è partito il razzo. 
Il Pegasus ha portato il suo carico fino alla velocità di mach 7 e alla
quota di 1O0mila piedi, poi ha perso l'assetto corretto ed è sfuggito al
controllo prima che il prezioso Hyper-X potesse a sua volta sganciarsi e
accendere i suoi scramjet. 
I tecnici americani hanno ancora due Hyper-X da lanciare. L'obiettivo è
arrivare a toccare mach lO, e il primo di questi voli è previsto per i
prossimi giorni. 
Il portavoce della Nasa Pred Johnson ha sottolineato: «Sono vent'anni che
ci stiamo lavorando e andremo avanti per la nostra strada. 
Questa sarà una rivoluzione pari a quella del primo volo dei fratelli
Wright». 
Di ANDREA GRECO
MACH: unità di misura della velocità del suono, che nell'aria, al livello
del mare, è.: di circa 340 metri al sec., (I .200 Km/h). Regime subsonico
è fino a mach 0,75;transonico tra 0,75 e 1,2; supersonìco tra 1,2 e 5.
Ipersonico supera i 5.
JET: motore a reazione. Una ventola aspira l'aria in una camera di
combustione dove è Compressa e miscelata col carburante. 
L'espulsione della miscela dallo scarico dà la spinta.
RAMJET:motore in cui l'aria si comprime e rallenta fino a velocità
subsonica all'interno di Un condotto, dove viene miscelata con
combustibile e incendiata. 
Anziché una ventola, sono la velocità di progressione del veicolo e
l'aerodinamica a comprimere l'aria nel motore. 
Iniettato il carburante, i gas caldi della combustione si espandono e
accelerano l'aria di scarico creando la spinta.
SCRAMJET: supersonic combustion ram jet, è un motore che funziona da Mach
6 a Mach 12. 
Come nel ramjet, l'aria si comprime e rallenta nel motore, ma la sua
velocità rimane supersonica anche durante l'attraversamento del motore.
-- 
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la fonte:
http://www.chron.com/cs/CDA/story.hts/space/1770410
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]

 
http://www.chron.com/cs/CDA/story.hts/space/1770410
Beh, considerando il fatto che la Soyuz è ancora in piena attività......
Fitamafia

perchè un aereo normale anche di quelli piu' potenti militari
non riesce ad entrare in orbita?


se leggi bene il primo post lo capisci da solo