Aviation Report

La DARPA statunitense ha annunciato che il suo test di volo libero per un dimostratore di missile cruise ipersonico sviluppato da Raytheon e Northrop Grumman si è concluso alla perfezione raggiungendo i risultati sperati. Questo comunicato arriva dopo più di un anno dall’annuncio dei captive carry test di quest’arma, oltre che dallo sviluppo di un ulteriore vettore concorrente, quest’ultimo prodotto dalla Lockheed Martin e facente parte del programma Hypersonic Air-breathing Weapon Concept.

Gli obiettivi del test della scorsa settimana sono stati molteplici e hanno riguardato: l’integrazione del vettore, la sequenza di rilascio, la separazione sicura dalla piattaforma aerea di lancio, l’accensione boost del booster, la sua separazione, l’accensione del motore e infine la crociera. Questo è ciò che la DARPA ha dichiarato, aggiungendo che “gli obiettivi primari del test sono stati tutti raggiunti perfettamente“.

L’annuncio del test del missile Raytheon/Northrop Grumman è arrivato due giorni fa in un comunicato stampa, ma la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), in collaborazione con l’USAF, ha dichiarato che lo ha condotto la scorsa settimana. Non ci sono prove a suffragio di questa tesi ma sembra che nel test sia stata coinvolta anche la US Navy. A tal proposito la DARPA e l’US Air Force hanno rifiutato di identificare il velivolo che ha lanciato l’arma, sebbene la DARPA abbia espresso apprezzamento al “personale dei test di volo della Marina“. Si pensa quindi che il lanciatore fosse un velivolo da combattimento F/A-18 Super Hornet.

La dichiarazione ufficiale della DARPA non fornisce però alcun aggiornamento su eventuali progressi riguardanti il progetto condotto da Lockheed Martin. “Il test di volo HAWC è stata una dimostrazione di successo delle capacità che renderanno i missili cruise ipersonici uno strumento altamente efficace per i combattimenti del prossimo futuro“, ha dichiarato così Andrew (Tippy) Knoedler, responsabile del programma HAWC presso l’Ufficio per la tecnologia tattica della DARPA.

“Questo successo ci avvicina di un ulteriore passo alla transizione di HAWC a un programma che offrirà alle forze armate statunitensi una vasta serie di nuove ed inedite capacità“. Colin Whelan, Vicepresidente della sezione tecnologia avanzata presso la Raytheon Missiles & Defense ha inoltre aggiunto: “Questo è senza ombra di dubbio un momento destinato a fare la storia e quest’ultimo successo aprirà la strada a un nuovo sistema d’arma di tipo ipersonico a lungo raggio, accessibile a breve termine ed indispensabile per rafforzare la sicurezza nazionale. Questo test dimostra che potremo consegnare entro breve tempo il primo scramjet ipersonico operativo della storia militare, fornendo così un significativo aumento delle capacità di combattimento“.

Al momento i dettagli specifici riguardo il design del missile prodotto da Raytheon/Northrop Grumman sono molto limitati. Le poche informazioni rilasciate riguardano solo le prestazioni complessive di quest’arma, mentre l’aspetto esteriore rimane ancora ignoto. La velocità ipersonica di cui è capace viene semplicemente definita come un qualcosa di incredibile e al di sopra dei Mach 5.

Sappiamo però che la principale fonte di energia risiede in un motore di tipo scramjet, ovvero in un nuovo tipo di propulsione che funziona efficacemente soltanto a velocità molto elevate. Come DARPA ha fatto notare nella sua descrizione degli obiettivi di test, il missile richiede un razzo per fornire un’accelerazione iniziale prima che lo scramjet entri in gioco.

La DARPA sta investendo moltissimo, tempo e risorse, sul progetto HAWC, con lo scopo di perfezionare le tecnologie di base necessarie per la realizzazione di missili da crociera ipersonici a propulsione scramjet. L’US Air Force ad oggi è l’ente dello stato americano che svolge il ruolo di partner principale di transizione dell’agenzia di ricerca avanzata per quanto concerne il progetto.

Il primo test di volo libero HAWC era inizialmente previsto per la fine dello scorso anno a seguito di un “captive carry test”, svolto nel settembre 2020 sia per il missile Raytheon e sembra anche per una variante concorrente costruita da Lockheed Martin. Quel test, come riportato per la prima volta dalla rivista Air Force Magazine, avrebbe coinvolto il missile Lockheed Martin, ma è stato cancellato a causa di una serie di problemi.

Il motore scramjet per operare sfrutta il flusso d’aria ad alta velocità che passa attraverso un combustore per produrre grandi quantità di spinta. Il motore ramjet sottostante manca dei compressori rotanti che si trovano tipicamente sui motori a reazione e utilizza invece l’ingresso e la geometria interna per comprimere e accelerare il flusso d’aria attraverso il motore. Uno scramjet ha il vantaggio rispetto a un ramjet di forzare il flusso d’aria che scorre all’interno spingendolo a velocità supersoniche.

Il carburante viene quindi iniettato, miscelato nell’aria e infine acceso. Raytheon e Northrop Grumman hanno affermato tempo addietro che il design generale del missile sul quale stanno lavorando sfrutta il lavoro che le aziende hanno svolto in passato su alcuni velivoli aerospaziali ipersonici, incluso il progetto del veicolo di prova ipersonico X-43A destinato alla NASA e che è andato avanti nello sviluppo dagli anni ’90 fino ai primi del 2000.

La DARPA ha anche evidenziato in modo specifico il suo lavoro passato sul progetto Rockwell X-30 National Aero-Space Plane (NASP) svolto anch’esso a cavallo degli anni ’80 e ’90. Secondo quanto riferito, il motore scramjet  posto all’interno del missile Raytheon/Northrop Grumman pesa quasi la metà di quello inserito all’interno dell’X-51 Waverider. Si tratta di un altro velivolo di prova ipersonico che Boeing ha sviluppato per DARPA agli albori del 2000 e che è stato testato in volo a partire dal 2010.

Il test della scorsa settimana segna dunque il primo volo di successo per un velivolo americano a propulsione scramjet dal 2013. Il quarto e unico volo di prova pienamente riuscito dell’X-51A ha avuto luogo proprio il 1 maggio di quell’anno. Vale la pena sottolineare che il design di Lockheed Martin segue lo stesso concetto generale, utilizzando un razzo per accelerare il velivolo principale, che è alimentato però da un diverso tipo di scramjet, quest’ultimo sviluppato dalla Aerojet Rocketdyne, un’azienda strategica per i suoi progetti che Lockheed Martin starebbe ora tentando di acquistare.

L’attuale piano della DARPA è di concludere il programma HAWC nell’anno fiscale 2022. A quel punto, il piano prevede, almeno in parte, che le tecnologie sviluppate nell’ambito di HAWC vengano inserite anche nel progetto Hypersonic Attack Cruise Missile (HACM) dell’US Air Force. Questo è solo uno dei numerosi programmi di armi ipersoniche aviotrasportate di tipo Air breathing, noti per essere ora in fase di sviluppo all’interno dell’Aeronautica Militare e della Marina statunitensi.

Ciò include un altro progetto dell’US Air Force noto come Mayhem, che si concentra maggiormente sulla tecnologia dei motori ipersonici e uno della Marina USA denominato Screaming Arrow. La Marina aveva curiosamente cancellato a marzo lo Screaming Arrow, che era incentrato sullo sviluppo di un missile antinave ipersonico, prima di riavviarlo poi il mese scorso.

Bisogna notare che la DARPA aveva originariamente sperato di iniziare i test di volo HAWC entro la fine del 2020 e non è chiaro quanto possano essere definitivi in questo momento i progetti sviluppati dalla Raytheon/Northrop Grumman o Lockheed Martin. La DARPA non ha dichiarato se il lancio del dimostratore Raytheon/Northrop Grumman la scorsa settimana sia stato il loro primo test di volo di un qualsiasi velivolo HAWC avvenuto con successo o no.

Raytheon Technologies ha firmato un accordo di collaborazione con Northrop Grumman nel 2019. In base a tale accordo, le società stanno integrando i combustori scramjet di Northrop Grumman nelle armi ipersoniche di Raytheon Technologies. L’esperienza combinata dei due team del settore sta aiutando ad accelerare lo sviluppo della prossima generazione di sistemi missilistici tattici.

Proprio la scorsa settimana, l’US Air Force ha anche affermato che è in procinto di rivalutare i propri piani di armi ipersoniche e questo a carattere generale. Le prove avvenute con l’arma a risposta rapida (ARRW – Air-launched Rapid-Response Weapon) AGM-183A, che non è però correlata all’HAWC, sono state tra le questioni che hanno spinto i vertici a portare avanti questa analisi introspettiva. I primi due test di volo dell’AGM-183A, che l’US Air Force spera possa essere la prima arma ipersonica aviotrasportata, sono purtroppo falliti. Mentre l’US Air Force prevede di mettere l’ARRW sul B-52 nelle prime iterazioni, ha affermato che l’HACM sarà più piccolo e trasportato su altri aerei da combattimento, immaginiamo gli F-15EX e gli F-35A.

Le forze armate statunitensi, così come molti legislatori, considerano le armi ipersoniche come assetti essenziali per preservare il vantaggio militare dell’America nei conflitti futuri, in particolare verso i potenziali combattimenti di alto livello contro avversari vicini, come possono essere la Russia o la Cina.

Ciò che è certo oggi è che sia i russi che i cinesi stanno già sviluppando i propri missili, che sfruttano anch’essi tecnologia ipersonica. Gli scramjet sono motori che fra i tanti vantaggi offerti hanno la possibilità di pescare l’ossigeno atmosferico, anziché trasportarlo all’interno di ingombranti serbatoi. Pertanto, senza tali ingombri e con meno peso, questa nuova serie di missili ipersonici in fase di ultimazione potranno essere resi ancora più piccoli, con il vantaggio di essere trasportati da aerei da combattimento piuttosto che dai bombardieri, che sono di fatto molto più grandi e lenti.