پرواز مافوق صوت

[بندانگشتی|400px|یک کلاهک بازآیند (RV) پس از پروازی . به نوک سیاه شده کلاهک در اثر [گرمایش آیرودینامیکی توجه کنید. این اثر را با اثر گرمایش آیرودینامیکی بر شهاب‌سنگ آهنی در سمت راست مقایسه کنید.]]**پرواز اَبَرصوت** یا **پرواز اَبَرصوت** (به انگلیسی: Hypersonic flight) به پرواز در اتمسفر در ارتفاعات زیر حدود  و با سرعت‌های بیشتر از ماخ ۵ گفته می‌شود. در این سرعت، تفکیک مولکولی هوا قابل توجه شده و بار حرارتی بسیار بالا می‌رود. تا سال ۲۰۲۰، سرعت‌های بالاتر از ماخ ۲۵ در لایه‌های زیرین ترموسفر به دست آمده است.
## تاریخچه
نخستین شیء ساخت بشر که به پرواز ابرصوت دست یافت، راکت دو مرحله‌ای بامپر (Bumper) بود که از یک مرحله دوم WAC Corporal بر روی یک مرحله اول وی-۲ تشکیل می‌شد. در فوریه ۱۹۴۹، در پایگاه پرتاب وایت سندز، این راکت به سرعت ، یا حدود ماخ ۶٫۷ رسید. این وسیله نقلیه هنگام بازگشت به جو سوخت و تنها بقایای زغال‌شده از آن باقی ماند.

در آوریل ۱۹۶۱، فضانورد روسی یوری گاگارین نخستین انسانی بود که با سرعت ابرصوت سفر کرد. این رویداد در طی اولین پرواز مداری سرنشین‌دار جهان رخ داد. کمی بعد، در مه ۱۹۶۱، فضانورد آمریکایی الن شپرد به اولین آمریکایی و دومین انسانی تبدیل شد که پرواز ابرصوت را تجربه کرد. کپسول او در پایان پرواز زیرمداری‌اش بر فراز اقیانوس اطلس، با سرعتی بیش از ماخ ۵ وارد جو شد.

در نوامبر ۱۹۶۱، خلبان آمریکایی رابرت وایت هواپیمای تحقیقاتی ایکس-۱۵ را با سرعتی بیش از ماخ ۶ به پرواز درآورد. در ۳ اکتبر ۱۹۶۷، در کالیفرنیا، یک فروند ایکس-۱۵ به سرعت ماخ ۶٫۷ رسید.

یک فناوری کلیدی برای پرواز ابرصوت، اسکرم‌جت است. هواپیمای ناسا ایکس-۴۳اِی در آخرین پرواز خود در سال ۲۰۰۴، به مدت ۱۰ ثانیه با موتور اسکرم‌جت پرواز کرد و سپس به مدت ۱۰ دقیقه سُر خورد. بوئینگ ایکس-۵۱ وِیورایدر در چهارمین پرواز آزمایشی خود در سال ۲۰۱۳، به مدت ۲۱۰ ثانیه با موتور اسکرم‌جت پرواز کرد و به سرعت ماخ ۵٫۱ رسید.

بازگشت به جو وسایل نقلیه فضایی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. حوزه ابرصوت موضوع توسعه در قرن بیست و یکم، در بحبوحه رقابت استراتژیک بین ایالات متحده، هند، روسیه و چین است.

## فیزیک

### نقطه رکود
نقطه رکود در جریان هوای اطراف یک جسم، نقطه‌ای است که سرعت محلی جریان در آن صفر است. در این محل، هوای در حال حرکت، این نقطه را دور می‌زند. یک موج ضربه‌ای تشکیل می‌شود که هوا را از نقطه رکود منحرف کرده و جسم پرنده را از اتمسفر پیرامونش عایق می‌کند. این پدیده می‌تواند بر توانایی برآی یک سطح پروازی تأثیر بگذارد که برای مقابله با پسار و سقوط آزاد متعاقب آن ضروری است.

برای مانور دادن در اتمسفر با سرعت‌های فراتر از سرعت صوت، سیستم‌های پیشرانش همچنان می‌توانند از موتورهای هوا تنفس استفاده کنند، اما یک رم‌جت برای رسیدن به ماخ ۵ کافی نیست، زیرا رم‌جت جریان هوا را تا سرعت زیرصوت کند می‌کند. سیستم‌هایی مانند ویورایدرها از یک راکت (به‌عنوان مرحله اول) برای رساندن بدنه به رژیم ابرصوت استفاده می‌کنند. وسایل نقلیه بوست-گلاید پس از تقویت اولیه خود از اسکرم‌جت‌ها استفاده می‌کنند که در آن‌ها سرعت هوای عبوری از اسکرم‌جت، فراصوت باقی می‌ماند. مهمات نیز معمولاً از یک توپ برای تقویت اولیه خود بهره می‌برند.

### اثر دمای بالا

جریان ابرصوت یک جریان پرانرژی است. نسبت انرژی جنبشی به انرژی درونی گاز با مجذور عدد ماخ افزایش می‌یابد. هنگامی که این جریان وارد یک لایه مرزی می‌شود، به دلیل اصطکاک بین هوا و جسم پرسرعت، اثرات ویسکوزیته (گرانروی) بالا ظاهر می‌شود. در این حالت، انرژی جنبشی تا حدی به انرژی درونی تبدیل می‌شود و انرژی گاز متناسب با انرژی درونی است. بنابراین، لایه‌های مرزی ابرصوت به دلیل اتلاف ویسکوز انرژی جنبشی جریان، مناطقی با دمای بالا هستند. منطقه دیگری از جریان با دمای بالا، لایه شوک در پشت موج ضربه‌ای قوی کمانی (bow shock wave) است. در لایه شوک، سرعت جریان با عبور از موج ضربه‌ای به طور ناپیوسته کاهش می‌یابد. این امر منجر به از دست رفتن انرژی جنبشی و به دست آوردن انرژی درونی در پشت موج ضربه‌ای می‌شود. به دلیل دماهای بالا در پشت موج ضربه‌ای، تفکیک مولکول‌ها در هوا قابل توجه می‌شود. برای مثال، برای هوا در دمای $T > $، تفکیک اکسیژن دواتمی به رادیکال‌های اکسیژن فعال می‌شود: O2 → 2O) برای دمای $T > $، تفکیک نیتروژن دواتمی به رادیکال‌های نیتروژن فعال می‌شود: N2 → 2N در نتیجه، در این محدوده دما، یک پلاسما تشکیل می‌شود: — تفکیک مولکولی و به دنبال آن بازترکیب رادیکال‌های اکسیژن و نیتروژن، نیتریک اکسید تولید می‌کند: N2 + O2 → 2NO، که سپس تفکیک شده و بازترکیب می‌شود تا یون‌ها را تشکیل دهد: N + O → NO+e− 

### جریان کم‌چگالی

در شرایط استاندارد سطح دریا برای هوا، پویش آزاد میانگین مولکول‌های هوا حدود \lambda = 68 \,\mathrm{nm} است. در ارتفاع 104 کیلومتری، جایی که هوا رقیق‌تر است، پویش آزاد میانگین برابر با \lambda = 1 \, \mathrm{ft} = 0.305 \, \mathrm{m} است. به همین دلیل، مفاهیم، معادلات و نتایج آیرودینامیکی مبتنی بر فرض یک محیط پیوسته، شروع به فروپاشی می‌کنند و ما را مجبور به در نظر گرفتن آیرودینامیک از دیدگاه نظریه جنبشی می‌کنند. این رژیم از آیرودینامیک، جریان کم‌چگالی نامیده می‌شود. برای یک شرایط آیرودینامیکی معین، اثرات کم‌چگالی به مقدار یک پارامتر بی‌بعد به نام عدد نادسن (\mathrm{Kn}) بستگی دارد که به صورت \mathrm{Kn}=\frac{\lambda}{l} تعریف می‌شود، که در آن l مقیاس طول مشخصه جسم مورد نظر است. مقدار عدد نادسن بر اساس شعاع نوک جسم، \mathrm{Kn}=\frac{\lambda}{R}، می‌تواند نزدیک به یک باشد.

وسایل نقلیه ابرصوت اغلب در ارتفاعات بالا پرواز می‌کنند و بنابراین با شرایط کم‌چگالی مواجه می‌شوند. از این رو، طراحی و تحلیل وسایل نقلیه ابرصوت گاهی نیازمند در نظر گرفتن جریان کم‌چگالی است. نسل‌های جدید هواپیماهای ابرصوت ممکن است بخش قابل توجهی از مأموریت خود را در ارتفاعات بالا بگذرانند و برای این وسایل نقلیه، اثرات کم‌چگالی اهمیت بیشتری پیدا خواهند کرد.

### لایه شوک نازک

میدان جریان بین موج ضربه‌ای و سطح جسم، لایه شوک نامیده می‌شود. با افزایش عدد ماخ (M)، زاویه موج ضربه‌ای حاصل کاهش می‌یابد. این زاویه ماخ به صورت \mu = \sin^{-1} (a/v) توصیف می‌شود که در آن a سرعت موج صوتی و v سرعت جریان است. از آنجایی که M=v/a است، معادله به صورت \mu = \sin^{-1} (1/M) در می‌آید. اعداد ماخ بالاتر، موج ضربه‌ای را به سطح جسم نزدیک‌تر می‌کنند، بنابراین در سرعت‌های ابرصوت، موج ضربه‌ای نزدیک به سطح جسم قرار می‌گیرد و منجر به یک لایه شوک نازک می‌شود. در عدد رینولدز پایین، لایه مرزی ضخیم است و با موج ضربه‌ای ادغام می‌شود که به یک لایه شوک ویسکوز منجر می‌شود.

### اندرکنش ویسکوز

ضخامت لایه مرزی جریان تراکم‌پذیر متناسب با مجذور عدد ماخ و معکوس جذر عدد رینولدز افزایش می‌یابد.

در سرعت‌های ابرصوت، این اثر به دلیل تأثیر نمایی عدد ماخ، بسیار بارزتر می‌شود. از آنجایی که لایه مرزی بسیار بزرگ می‌شود، به طور ویسکوزتری با جریان اطراف خود اندرکنش دارد. اثر کلی این اندرکنش، ایجاد اصطکاک سطحی بسیار بالاتر از حد معمول است که باعث جریان گرمای سطحی بیشتری می‌شود. علاوه بر این، فشار سطحی به شدت افزایش می‌یابد که منجر به ضریب پسار آیرودینامیکی بسیار بزرگ‌تری می‌شود. این اثر در لبه حمله شدید است و با افزایش فاصله در طول سطح، کاهش می‌یابد.

### لایه آنتروپی

لایه آنتروپی منطقه‌ای با گرادیان‌های سرعت بزرگ است که به دلیل انحنای شدید موج ضربه‌ای ایجاد می‌شود. لایه آنتروپی از دماغه هواپیما شروع شده و در پایین‌دست و نزدیک به سطح بدنه امتداد می‌یابد. در پایین‌دست دماغه، لایه آنتروپی با لایه مرزی اندرکنش دارد که باعث افزایش گرمایش آیرودینامیکی سطح بدنه می‌شود. اگرچه موج ضربه‌ای در دماغه در سرعت‌های فراصوت نیز منحنی است، لایه آنتروپی فقط در سرعت‌های ابرصوت مشاهده می‌شود، زیرا شدت انحنا در سرعت‌های ابرصوت بسیار بیشتر است.

## پیشرانش
### انفجار کنترل‌شده
پژوهشگران در چین از امواج ضربه‌ای در یک محفظه انفجار برای فشرده‌سازی امواج پلاسمای آرگون یونیزه شده که با سرعت ماخ ۱۴ حرکت می‌کردند، استفاده کردند. این امواج به سمت ژنراتورهای مگنتوهیدرودینامیک (MHD) هدایت شدند تا یک پالس جریان ایجاد کنند که با وجود گاز آرگون کافی، می‌تواند تا مقیاس گیگاوات افزایش یابد.

### انفجار چرخان
موتور انفجاری چرخان

### هیبریدی
شرکت‌هایی مانند هرموس، ونوس اروسپیس (Venus Aerospace) و آسترومکانیکا (AstroMechanica) در حال توسعه موتورهای هیبریدی هستند که قادر به کار از سرعت‌های زیرصوت تا ابرصوت باشند.

##### چین
ویورایدر چین با نام شینگ‌کونگ-۲ (XingKong-2، 星空二号 به معنی «آسمان پرستاره-۲») اولین پرواز خود را در ۳ اوت ۲۰۱۸ انجام داد.

در اوت ۲۰۲۱، چین یک وسیله پروازی بوست-گلاید را به مدار پایینی زمین پرتاب کرد که پیش از مانور به سمت هدف، به دور زمین چرخید و با اختلافی در حدود دو جین مایل (حدود ۳۷ کیلومتر) به خطا رفت. با این حال، چین ادعا کرد که این وسیله یک فضاپیما بوده و نه یک موشک.

در ژوئیه ۲۰۲۱، چین یک هواپیمای فضایی (spaceplane) را آزمایش کرد. یک مسیر مداری برای یک فضاپیما جهت چرخیدن به دور زمین ۹۰ دقیقه طول می‌کشد (که این امر مأموریت یک سلاح در پرواز ابرصوت را بی‌اثر می‌کند). پنتاگون در اکتبر ۲۰۲۱ گزارش داد که دو پرتاب ابرصوت از این نوع رخ داده است؛ یکی از آن‌ها دقت لازم برای یک سلاح نقطه‌زن را نشان نداد، اما دومی توانایی خود در تغییر مسیر را به نمایش گذاشت.

در سال ۲۰۲۲، چین از دو مدل ابرصوت دیگر رونمایی کرد. یک شبیه‌سازی با هوش مصنوعی گزارش داد که یک هواپیمای با سرعت ۱۱ ماخ می‌تواند از یک جنگنده با سرعت ۱٫۳ ماخ که قصد درگیری با آن را دارد، پیشی بگیرد و همزمان موشک خود را به سمت جنگنده «تعقیب‌کننده» شلیک کند. این استراتژی نیازمند یک سامانه کنترل آتش برای انجام شلیک موشک از روی شانه (over-the-shoulder) است که تا سال ۲۰۲۳ وجود نداشت.

در فوریه ۲۰۲۳، بر اساس اسناد محرمانه فاش شده، موشک DF-27 مسافت  را در ۱۲ دقیقه طی کرد. این قابلیت مستقیماً گوآم و ناوهای هواپیمابر نیروی دریایی آمریکا را تهدید می‌کند.

##### روسیه
اعتقاد بر این است که روسیه در سال ۲۰۱۶ دو آزمایش موفق از آوانگارد، یک وسیله پروازی گلاید ابرصوت، انجام داده است. سومین آزمایش شناخته‌شده در سال ۲۰۱۷ با شکست مواجه شد. در سال ۲۰۱۸، یک موشک آوانگارد از پایگاه هوایی دومباروفسکی پرتاب شد و به هدف خود در میدان آزمایش موشکی کورا، در مسافت ، اصابت کرد. آوانگارد از مواد کامپوزیتی برای تحمل دماهای تا  که در سرعت‌های ابربالا تجربه می‌کند، استفاده کرد. روسیه راهکار اولیه خود مبتنی بر الیاف کربن را غیرقابل اعتماد دانست و آن را با مواد کامپوزیتی جدید جایگزین کرد. دو وسیله پروازی گلاید ابرصوت (HGV) آوانگارد بر روی موشک‌های بالستیک قاره‌پیمای SS-19 نصب شدند. در ۲۷ دسامبر ۲۰۱۹، یکی از آنها در لشکر موشکی یاسننسکی، واحدی در استان اورنبورگ، به کار گرفته شد.
در سال ۲۰۲۱، روسیه به عنوان بخشی از یک سری آزمایش‌ها، یک موشک ضدکشتی 3M22 زیرکن (سلاح آفندی دورایستا) را بر فراز دریای سفید پرتاب کرد. در فوریه ۲۰۲۲، یک سری رزمایش هماهنگ موشکی، که برخی از آنها ابرصوت بودند، در ۱۸ فوریه ۲۰۲۲ در نمایشی آشکار از فرافکنی قدرت انجام شد. سکوهای پرتاب از زیردریایی‌ها در دریای بارنتز و همچنین کشتی‌ها در دریای سیاه در جنوب روسیه متغیر بودند. این رزمایش شامل یک موشک بالستیک قاره‌پیمای RS-24 یارس بود که از پلسستک کاسموروم در شمال روسیه پرتاب شد و به مقصد خود در شبه‌جزیره کامچاتکا در خاور دور روسیه رسید. اوکراین تخمین زد که یک موشک 3M22 زیرکن علیه آن استفاده شده است، اما ظاهراً سرعت آن از ۳ ماخ فراتر نرفت و در ۷ فوریه ۲۰۲۴ در کی‌یف سرنگون شد.

##### ایالات متحده

ایالات متحده در حدود سال ۲۰۱۸ یک برنامه مشترک را در کل وزارت دفاع برای پیشبرد توسعه موشک‌های ابرصوت خود آغاز کرد. آزمایش‌های روسیه و چین باعث واکنش‌های ایالات متحده شد. تا سال ۲۰۱۸، AGM-183 و سلاح ابرصوت دوربرد (LRHW) در حال توسعه بودند. حداقل یک شرکت در حال توسعه سرامیک‌هایی برای تحمل دماهای سیستم‌های ابرصوت بود. تا سال ۲۰۱۸ بیش از دوازده پروژه ابرصوت در آمریکا فعال بودند.

 بخش عمده کار ابرصوت‌ها در سطح مشترک (Joint) باقی مانده است. تیم چندمنظوره آتش دقیق دوربرد (LRPF CFT) از تلاش فرماندهی فضایی و دفاع موشکی برای توسعه ابرصوت‌ها پشتیبانی می‌کند.
 بدنه گلاید مشترک ابرصوت (C-HGB) ارتش و نیروی دریایی با موفقیت نمونه اولیه خود را در مارس ۲۰۲۰ آزمایش کرد.

*
 در سال ۲۰۲۱، یک تونل باد برای آزمایش وسایل نقلیه ابرصوت در تگزاس تکمیل شد. موشک ابرصوت زمین‌پایه ارتش قرار بود بردی معادل  داشته باشد.  با افزودن پیشرانش راکتی به یک پوسته یا بدنه گلاید، این تلاش مشترک پنج سال از زمان احتمالی استقرار را کاهش داد. اقدامات متقابل در برابر ابرصوت‌ها نیازمند همجوشی داده‌های حسگرها است: داده‌های ردیابی رادار و حسگر فروسرخ هر دو برای ثبت رد یک وسیله نقلیه ابرصوت در جو مورد نیاز هستند. سامانه‌های ابرصوت توسعه‌یافته توسط بخش خصوصی نیز در حال ساخت بودند. منتقدان نیز نظرات خود را ارائه دادند.

وزارت دفاع آمریکا (DoD) در سال ۲۰۲۰ یک بدنه گلاید مشترک ابرصوت (C-HGB) را آزمایش کرد. نیروی هوایی در سال ۲۰۲۰ از پروژه سه‌نیرویی ابرصوت خارج شد. دانشمند ارشد نیروی هوایی، دکتر گرگ زکریاس، اظهار داشت که ایالات متحده پیش‌بینی می‌کند تا دهه ۲۰۲۰ به سلاح‌های ابرصوت، تا دهه ۲۰۳۰ به پهپادهای ابرصوت، و تا دهه ۲۰۴۰ به پهپادهای ابرصوت قابل بازیابی دست یابد. توسعه وزارت دفاع بر روی سیستم‌های ابرصوت بوست-گلاید هوا تنفس متمرکز بود. مقابله با سلاح‌های ابرصوت در فاز کروز نیازمند رادار با برد طولانی‌تر، و همچنین حسگرهای فضابنیان و سیستم‌هایی برای ردیابی و کنترل آتش است. 

در ۲۱ اکتبر ۲۰۲۱، پنتاگون اعلام کرد که آزمایش یک بدنه گلاید ابرصوت به دلیل نقص در بوستر آن با شکست مواجه شد. این آزمایش در مجموعه فضایی پاسیفیک - آلاسکا در جزیره کودیاک انجام شد. سه راکت‌سوند در جزیره والوپس در اوایل همان هفته آزمایش‌های موفقی را به پایان رساندند. در ۲۹ اکتبر ۲۰۲۱، بوستر سلاح ابرصوت دوربرد (LRHW) یک آزمایش استاتیک را با موفقیت پشت سر گذاشت؛ سیستم کنترل بردار رانش مرحله اول نیز در آن گنجانده شده بود. در ۲۶ اکتبر ۲۰۲۲، آزمایشگاه ملی سندیا با موفقیت فناوری‌های ابرصوت را آزمایش کرد. در ۲۸ ژوئن ۲۰۲۴، وزارت دفاع یک آزمایش موفق سرتاسری از موشک کامل (AUR) LRHW ارتش آمریکا و حمله سریع متعارف نیروی دریایی آمریکا را اعلام کرد. این موشک از مرکز موشکی منطقه اقیانوس آرام، کائوآئی، هاوایی پرتاب شد.
در سپتامبر ۲۰۲۱ و مارس ۲۰۲۲، به ترتیب ریتون/نورثروپ گرومن و لاکهید موشک‌های کروز ابرصوت هواپرتاب و مجهز به اسکرم‌جت خود را که توسط دارپا تأمین مالی شده بودند، با موفقیت آزمایش کردند. در سپتامبر ۲۰۲۲، ریتون برای استقرار موشک ابرصوت اسکرم‌جت خود، موشک کروز تهاجمی ابرصوت (HACM)، تا سال مالی ۲۰۲۷ انتخاب شد.

در مارس ۲۰۲۴، استراتولانچ راک وسیله پروازی TA-1 را پرتاب کرد که در یک پرواز با نیروی محرکه در ارتفاع  به سرعت نزدیک به ۵ ماخ رسید؛ این یک تمرین کاهش ریسک برای TA-2 بود. در تحولی مشابه، شرکت کستلیون (Castelion) سکوی ابرصوت کم‌هزینه خود را در بیابان موهاوی در مارس ۲۰۲۴ پرتاب کرد.

در سال ۲۰۲۱، وزارت دفاع در حال تدوین دستورالعمل‌های آزمایش پروازی، دانش کسب‌شده از برنامه حمله سریع متعارف (CPS) و سایر برنامه‌های ابرصوت بود، برای حدود ۷۰ برنامه تحقیق و توسعه ابرصوت. در سال‌های ۲۰۲۱-۲۰۲۳، هایدی شیو، معاون وزیر دفاع در امور تحقیق و مهندسی، برنامه‌ای از آزمایش‌های مشترک سریع سالانه را دنبال می‌کرد، که شامل قابلیت‌های ابرصوت نیز بود، تا هزینه توسعه را کاهش دهد. بسترهای آزمایش ابرصوت، فراوانی آزمایش یک بار در هفته را هدف‌گذاری کرده بودند.

##### ایران
در سال ۲۰۲۲، تصور می‌شد که ایران یک موشک ابرصوت ساخته است. امیرعلی حاجی‌زاده، فرمانده نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی، ساخت اولین موشک ابرصوت این کشور را اعلام کرد. با سرعتی بیش از ۱۳ ماخ.

##### سایر برنامه‌ها
فرانسه، استرالیا، هند، آلمان، ژاپن، کره جنوبی، و کره شمالی، دارای پروژه‌ها/برنامه‌های تحقیقاتی سلاح‌های ابرصوت هستند.

تا سال ۲۰۲۰ استرالیا و آمریکا به طور مشترک موشک‌های ابرصوت هواپرتاب را توسعه می‌دهند. این توسعه قرار بود بر اساس پروژه ۵۴ میلیون دلاری آزمایش پرواز تحقیقاتی بین‌المللی ابرصوت (HIFiRE) باشد که دو کشور طی یک دوره ۱۵ ساله با یکدیگر همکاری کردند. انتظار می‌رفت شرکت‌ها در توسعه این موشک‌ها مشارکت کنند، که در سال ۲۰۲۲ SCIFIRE نامگذاری شد.

## دفاع‌ها
در ماه مه ۲۰۲۳، اوکراین یک موشک کینژال را با یک موشک ام‌آی‌ام-۱۰۴ پاتریوت سرنگون کرد. سامانه IBCS یا سامانه فرماندهی نبرد دفاع هوایی و موشکی یکپارچه برای کار با پاتریوت و سایر موشک‌ها طراحی شده است.

### ارزیابی رند در سال ۲۰۱۷
در سال ۲۰۱۷، شرکت رند تخمین زد که در کمتر از یک دهه، موشک‌های ابرصوت تکثیر خواهند شد. به همان روشی که موشک ضد بالستیک به عنوان اقدام متقابل برای موشک بالستیک توسعه یافت، تا سال ۲۰۱۹ اقدامات متقابل برای ابرصوت‌ها در حال توسعه نبود. مبلغ ۱۵۷٫۴ میلیون دلار در بودجه پنتاگون برای سال مالی ۲۰۲۰ به دفاع ابرصوت اختصاص یافت، از کل ۲٫۶ میلیارد دلار برای تمام تحقیقات مرتبط با ابرصوت. مبلغ ۲۰۷ میلیون دلار از بودجه سال مالی ۲۰۲۱ به دفاع ابرصوت اختصاص یافت. هم ایالات متحده و هم روسیه در فوریه ۲۰۱۹ از پیمان منع موشک‌های هسته‌ای میان‌برد (INF) خارج شدند. تا سال ۲۰۲۱، آژانس دفاع موشکی در حال تأمین مالی اقدامات متقابل منطقه‌ای علیه سلاح‌های ابرصوت در مرحله گلاید آنها بود. مرکز مطالعات استراتژیک و بین‌المللی (CSIS) ارزیابی کرد که دفاع ابرصوت باید اولویت آمریکا بر سلاح‌های ابرصوت باشد.
### آژانس توسعه فضایی / معماری فضایی جنگی تکثیرشونده
به عنوان بخشی از مأموریت ردیابی وسایل نقلیه ابرصوت، آژانس توسعه فضایی (SDA) چهار ماهواره و آژانس دفاع موشکی (MDA) دو ماهواره را در سال ۲۰۲۴ پرتاب کردند. این ماهواره‌ها در یک مدار مشترک قرار گرفتند که به ماهواره‌های با میدان دید وسیع (WFOV) آژانس توسعه فضایی و ماهواره‌های با دید رو به پایین و میدان دید متوسط (MFOV) آژانس دفاع موشکی اجازه می‌داد تا از روی یک منطقه عبور کنند. چهار ماهواره آژانس توسعه فضایی بخشی از لایه ردیابی ترانش صفر (T0TL) آن هستند. دو ماهواره آژانس دفاع موشکی، حسگرهای فضایی ردیابی ابرصوت و بالستیک (HBTSS) هستند.

قابلیت‌های اضافی ترانش صفر از معماری فضایی دفاع ملی (NDSA) که به عنوان معماری فضایی جنگی تکثیرشونده (PWSA) نیز شناخته می‌شود، آزمایش خواهند شد.

## پیشنهادی

### هواگردها
* آی-پلین (I-Plane)
* 14-X
* کانسپت هواپیمای جنگی ابرصوت اسپادون (برنامه‌ای که توسط ONERA اجرا می‌شود)
* آواتار (فضاپیما)
* وسیله نقلیه فناوری پیشرفته
* دارپا XS-1
* هواپیمای ابرصوت هواپیمای هیدروژنی Destinus. یک نمونه اولیه سال گذشته آزمایش شد.
* دریم چیسر
* ناسا ایکس-۴۳ 
* هایپرسوآر
* هایپراستار هواپیمای مسافربری ابرصوت
* فالکون اچ‌تی‌وی-۲
* کانسپت هواپیمای مسافربری ابرصوت بوئینگ تجاری
* لاکهید مارتین اس‌آر-۷۲
* خولد
* فضاپیمای ویورایدر آیاکس
*24x24px برنامه نمایشگر مداری قابل استفاده مجدد در اروپا (PRIDE)
* زنگر ۲
* های‌شات
* هایتکس
* هوروس
* آزمایش پروازی لبه تیز (SHEFEX)
* اسکایلون
* ری‌اکشن انجینز ای۲
* آزمایش وسیله نقلیه هوایی ابرصوت (HVX) با هواپیمای کانسپت وی
* اسپارتان
* HEXAFLY
* اسپیس‌لاینر
* STRATOFLY
* ترابری ابرصوت بدون آلایندگی
* نمایشگر ابرصوت بدون سرنشین کوارترهورس هرمئوس که برای فرود و برخاستن از باندهای متعارف طراحی شده است.
* ترابری ابرصوت هالسیون هرمئوس
* هواپیمای مسافربری ابرصوت *استارگیزر* شرکت ونوس ایرواسپیس با موتور راکت انفجاری دوار
* شرکت POLARIS Raumflugzeuge GmbH در حال توسعه و آزمایش یک فضاپیمای ابرصوت برای نیروهای مسلح آلمان است.

### بمب‌افکن‌ها
* نمایشگر چندمنظوره و هوا تنفس ابرصوت مصرفی ("میهم") بر اساس § HAWC و HSSW: "موشک کروز متعارف ابرصوت هوا تنفس با بوستر راکت جامد"، یک دنباله برای AGM-183A. تا سال ۲۰۲۰ هیچ کار طراحی انجام نشده بود. تا سال ۲۰۲۲ میهم قرار بود مأموریت‌های ISR و تهاجمی را انجام دهد، به عنوان یک بمب‌افکن احتمالی. لیدوس در حال آماده‌سازی یک بازبینی نیازمندی‌های سیستم و یک طراحی مفهومی برای این مأموریت‌ها است. آزمایشگاه دریپر همکاری با لیدوس را آغاز کرده است. کراتوس در حال آماده‌سازی یک طراحی مفهومی برای میهم است، با استفاده از تکنیک‌های مهندسی دیجیتال آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی (AFRL) در یک تیم عامل طراحی سیستم، با همکاری لیدوس، کالسپن، و دریپر. DIU در حال درخواست قابلیت‌های تست هوابرد با نرخ بالا و ابرصوت (HyCAT) اضافی برای میهم است.

### موشک‌های کروز

* سلاح ابرصوت پیشرفته (AHW)
* کانسپت سلاح هوا تنفس ابرصوت (HAWC، تلفظ "هاوک"). سپتامبر ۲۰۲۱: HAWC توسط دارپا تأمین مالی می‌شود. ساخته شده توسط ریتون و نورثروپ گرومن، HAWC اولین موشک ابرصوت با نیروی اسکرم‌جت آمریکاست که یک آزمایش پرواز آزاد را در دهه ۲۰۲۰ به پایان رسانده است. اهداف دارپا برای این آزمایش که با موفقیت انجام شد، عبارت بودند از: "یکپارچه‌سازی و توالی رهاسازی وسیله نقلیه، جداسازی ایمن از هواپیمای پرتاب‌کننده، احتراق و تقویت بوستر، جداسازی بوستر و احتراق موتور، و کروز". HAWC قادر به مانور پایدار و با نیروی محرکه در جو است. به نظر می‌رسد HAWC به یک بوستر راکتی برای شتاب‌گیری تا سرعت‌های اسکرم‌جت در محیطی غنی از اکسیژن وابسته است. قرار دادن یک جستجوگر بر روی یک وسیله نقلیه هوا تنفس فروصوت آسان‌تر است. در مارس ۲۰۲۲ یک اسکرم‌جت HAWC با موفقیت در یک پرواز هواپرتاب آزمایش شد. در ۱۸ ژوئیه ۲۰۲۲ ریتون آزمایش موفق دیگری از اسکرم‌جت کانسپت سلاح هوا تنفس ابرصوت (HAWC) خود را در پرواز آزاد اعلام کرد. MoHAWC یک دنباله برای پروژه HAWC دارپا است.
* سلاح تهاجمی متعارف ابرصوت (HCSW - تلفظ "هک‌سا") بازبینی طراحی بحرانی (CDR) خود را پشت سر گذاشت اما این قرارداد IDIQ (مدت نامعین، مقدار نامعین) به نفع ARRW لغو شد زیرا دو برابر ARRW در یک بمب‌افکن جا می‌شود. 
* ASN4G (موشک کروز ابرصوت هواپرتاب با نیروی اسکرم‌جت که توسط ام‌بی‌دی‌ای فرانسه و ONERA برای جانشینی موشک کروز هواپایه میان‌برد در حال توسعه است)
* کااچ-۴۵ (لغو شده)
* زیرکن
* آزمایشگر فناوری ابرصوت
*/ براهموس-۲
* هایکور

### وسایل نقلیه گلاید
:
* ای‌جی‌ام-۱۸۳آ سلاح پاسخ سریع هواپرتاب (ARRW، تلفظ "ارو") داده‌های تله‌متری با موفقیت از ARRW —AGM-183A IMV-2 (وسیله اندازه‌گیری ابزار دقیق) به ایستگاه‌های زمینی پوینت موگو منتقل شد و توانایی پخش دقیق رادیویی در سرعت‌های ابرصوت را نشان داد؛ با این حال، توالی پرتاب ARRW تکمیل نشد. نیروی هوایی به دنبال صدها ARRW یا دیگر سلاح‌های ابرصوت است. در ۹ مارس ۲۰۲۲ کنگره بودجه ARRW را به نصف کاهش داد و باقیمانده را به حساب تحقیق و توسعه ARRW منتقل کرد تا امکان آزمایش بیشتر فراهم شود، که قرارداد تولید را در معرض خطر قرار می‌دهد. تصمیم تولید ARRW برای تکمیل آزمایش پرواز به مدت یک سال به تعویق افتاد. در ۱۴ مه ۲۰۲۲ یک آزمایش پروازی ARRW برای اولین بار تکمیل شد، و پس از آن دو آزمایش دیگر انجام شد. نیروی هوایی قبل از اتخاذ تصمیم تولید، به ۳ آزمایش موفق دیگر از یک دور کامل (AUR) نیاز داشت. نیروی هوایی قصد داشت از ۲۹ مارس ۲۰۲۳ برنامه توسعه ARRW را پایان دهد. یک B-52 که از پایگاه هوایی اندرسن در گوام پرواز می‌کرد، یک ARRW را شلیک کرد؛ AUR در ۱۷ مارس ۲۰۲۴ در اقیانوس آرام آزمایش شد. هیچ تصمیم تولیدی در سال ۲۰۲۴ گرفته نشد. 
* وسیله نقلیه بوست گلاید تاکتیکی دارپا

* وسیله نقلیه گلاید ابرصوت VMaX-2 (در حال توسعه توسط آرین‌گروپ؛ اولین آزمایش پروازی برای سال ۲۰۲۵ برنامه‌ریزی شده است)
* HGV-202F

## پرواز کرده

### هواگردها
* نورث امریکن ایکس-۱۵ (با سرنشین)
* لاکهید ایکس-۱۷
* ناسا ایکس-۴۳
* بوئینگ ایکس-۵۱
* آزمایشگر فناوری ابرصوت

### وسایل نقلیه گلاید
*  آوانگارد
*  دانگ‌فنگ-زد اف
*  هواسونگ-۸
*  *[[هواسونگ-۱۲آ]]* (نام رسمی تأیید نشده)
*  هواسونگ-۱۶بی
*  بی‌نام
*  VMaX (توسعه‌یافته توسط آرین‌گروپ؛ اولین آزمایش پروازی در ۲۶ ژوئن ۲۰۲۳ انجام شد و موفقیت‌آمیز بود)

### فضاپیماها
* شاتل فضایی (با سرنشین)
* *[[بوران (فضاپیما)|بوران]]* (دارای قابلیت حمل انسان، فقط بدون سرنشین پرواز کرد)
* وسیله پرتاب آزمایشی قابل استفاده مجدد
* بوئینگ ایکس-۳۷
* شن‌لانگ
*20px|link=آژانس فضایی اروپا وسیله نقلیه آزمایشی میانی
* BOR-4
* مارتین ایکس-۲۳ پرایم
* ASSET
* هایفلکس
* فضاپیمای آزمایشی قابل استفاده مجدد (مورد مناقشه)
* جیاگنگ-۱

## لغو شده

### هواگردها
* سیلبرفوگل (بمب‌افکن زنگر)
* بمب‌افکن کلدیش
* توپولف تو-۳۶۰، دنباله تو-۱۶۰
* توپولف تو-۲۰۰۰
* لاکهید ال-۳۰۱

### وسایل نقلیه گلاید
*  VERAS (برنامه وسیله نقلیه گلاید ابرصوت که در سال ۱۹۶۵ آغاز و در سال ۱۹۷۱ لغو شد)

### فضاپیماها
* بوئینگ ایکس-۲۰ دیناسور
* راکول ایکس-۳۰ (هواپیمای ملی هوافضا)
* اوربیتال ساینسز ایکس-۳۴
* میگ-۱۰۵
* فضاپیمای تسین ۱۹۴۹
* هوپ-ایکس
* ایکس‌کور لینکس
* لاکهید مارتین ایکس-۳۳
* هرمس
* پرومتئوس
* سیستم پرتاب سرنشین‌دار اچ‌ال-۲۰
* HL-42
* بی‌ای‌سی ماستارد
* کلیپر
* هوتول
* والیر راکتن‌شیف
* راکول سی-۱۰۵۷

## جستارهای وابسته
*اثر ابرصوت
*حمل و نقل فراصوت
*بدنه بالابر
*فهرست هواپیماهای ایکس
*تاندربرد ۱

## یادداشت‌ها

## برای مطالعه بیشتر
*David Wright and Cameron Tracy, "Over-hyped: Physics dictates that سلاح ابرصوت cannot live up to the grand promises made on their behalf", *[[ساینتیفیک آمریکن]]*, vol. 325, no. 2 (August 2021), pp.&nbsp;64–71. نقل قول از صفحه ۷۱: «عدم ارزیابی کامل [مزایا و هزینه‌های بالقوه سلاح‌های ابرصوت] دستورالعملی برای هزینه‌های بیهوده و افزایش ریسک جهانی است.»

## پیوند به بیرون
*تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای عملکرد وسایل نقلیه هایپرولوسیتی دوربرد
*(2022) مرکز صلاحیت قدرت هوایی مشترک (JAPCC)

رده:آیرودینامیک
رده:مهندسی هوافضا
رده:سرعت هوا

## منابع