Dopo cent\u2019anni o poco pi\u00f9, la straordinaria avventura del volo non pu\u00f2 certo dirsi conclusa. Nuove sfide gi\u00e0 spuntano all\u2019orizzonte. Ad esempio, ci sono ampie porzioni dell\u2019alta atmosfera ancora inesplorate dal punto di vista aerodinamico e, sotto questo profilo, il volo ipersonico (velocit\u00e0 pari a cinque volte quella del suono o superiori) \u00e8 ancora un illustre sconosciuto. <\/p>\n
Lo stesso Space Shuttle<\/i>, da poco a riposo, sembrava un mezzo la cui sicurezza era data per scontata, mentre, nella fase di rientro, in realt\u00e0 era un vero e proprio aeroplano che attraversava a regime ipersonico una larga fascia dell\u2019atmosfera senza prima essere stato oggetto di sperimentazione intensiva. Ha compiuto in tutto 135 rientri (di cui uno, quello del Columbia, finito tragicamente) senza mai deviare da quell\u2019unico sentiero e da quei rigidi parametri che il computer di bordo riconosceva come sicuri. <\/p>\n
Al di fuori di questo, l\u2019ignoto. \u00c8 come se facessimo volare un Airbus senza prima aver effettuato alcun volo di collaudo o di verifica di carattere strutturale e aerodinamico nelle condizioni pi\u00f9 critiche. Tante simulazioni al computer, questo si, ma non tutte con parametri certi.<\/p>\n
Volo ipersonico<\/b>
Ci stiamo avventurando in un settore dove le conoscenze tecnico-scientifiche oggi sono solamente all\u2019inizio. C\u2019\u00e8 da esplorare una fascia, che va dai 50 ai 400 mila piedi (per leggere approssimativamente in metri basta dividere per tre), al momento attraversata solamente per i rari rientri da attivit\u00e0 extra-atmosferiche. \u00c8 questa che sta diventando sempre pi\u00f9 zona di confronto tra vari tipi di dimostratori (Space-X, Space Ship One, Linx, X-37B, C , X-51, Htv-2 ecc.), gestiti da istituzioni statuali o anche da iniziative private. <\/p>\n
\u00c8 un nuovo scenario, che include interessi industriali e commerciali, ma anche di sicurezza e difesa. \u00c8 noto che l\u2019Usaf, ad esempio, da tempo ha iniziato a strutturarsi attorno ad una logica di futura acquisizione di capacit\u00e0 di Aerospace Operations<\/i>, gestendo in proprio il filone dello sviluppo di speciali tecnologie per il rientro atmosferico dallo spazio o dal volo ipersonico suborbitale. Il programma Htv-2 (Hypersonic Technology Vehicle) \u00e8 stato creato espressamente per questo. <\/p>\n
Prima di parlare delle possibili applicazioni civili, \u00e8 bene soffermarsi ancora un po\u2019 su quelle militari, da cui poi deriveranno le tecnologie di base generali. A parte il caso particolare dei rientri dallo Spazio, per raggiungere velocit\u00e0 superiori a cinque volte quella del suono con motori \u201cair breathing\u201d (atmosferici) occorre ovviamente volare dove l\u2019aria \u00e8 rarefatta (poca resistenza), ma ancora sufficiente per alimentare la combustione. Ci\u00f2 presumibilmente pu\u00f2 avvenire utilizzando autoreattori o statoreattori (a compressione aerodinamica, che non necessitano di turbina) a quote variabili tra i 100 mila e i 150 mila piedi. <\/p>\n
La Boeing<\/i>, assieme all\u2019Air Force Research Laboratori<\/i> della base sperimentale di Wright-Patterson, ha costruito quattro prototipi del dimostratore X-51 A, di cui il primo – andato perduto dopo essere stato lanciato in quota da un B.52 – ha comunque raggiunto l\u2019obiettivo di entrare stabilmente in volo ipersonico, trasmettendo a terra tutti i dati termo-aerodinamici e cinematici necessari per proseguire lo sviluppo. Il requisito dell\u2019Usaf \u00e8 volto al collaudo di tecnologie innovative da impiegare su un potenziale velivolo con pilota a bordo in grado – entro il 2035 – di raggiungere in due ore, volando a 10 volte la velocit\u00e0 del suono, qualsiasi localit\u00e0 del Globo. <\/p>\n
Applicazioni in ambito civile<\/b>
Va detto, innanzitutto, che questo tipo di applicazioni ha un senso solamente se si ha in mente un futuro sviluppo del trasporto passeggeri. Infatti, per il rientro da attivit\u00e0 extra-atmosferiche ci sono gi\u00e0 le capsule tipo Soyuz o i futuri derivati dallo Shuttle e per colpire obiettivi puntuali in qualsiasi parte del mondo esistono i missili balistici. Ma si tratta pur sempre di vettori e di concetti operativi non adattabili, per loro natura, al trasporto ipersonico di passeggeri civili. <\/p>\n
Per permettere questo occorre \u201cqualcosa\u201d che voli molto pi\u00f9 in alto e molto pi\u00f9 veloce del vecchio Concorde, circa dieci volte, cui deve tuttavia essere abbastanza simile per operare con il medesimo concetto operativo. Vale a dire decollare da una pista come un aereo, salire alla quota di trasferimento e accelerare con speciali apparecchiature ausiliarie, mantenere poi la navigazione ipersonica propulso da statoreattori (ramjet <\/i>o scramjet<\/i>) e, di nuovo, scendere ed atterrare come un normale velivolo. <\/p>\n
Anche qui, le problematiche principali sono collegate al comportamento aerodinamico in flusso ipersonico, alla compatibilit\u00e0 termica dei materiali e alla tollerabilit\u00e0 umana del fattore di carico. Problemi, questi, oggi solo in parte risolti. Ma il trasporto aereo transcontinentale di passeggeri \u00e8 visto dagli scienziati come il futuro fruitore del volo ipersonico suborbitale, con parametri di quota intorno ai 300 mila piedi ed una velocit\u00e0 di circa 20 volte quella del suono. Molto alta, ma ancora abbastanza bassa da impedire a questo aereo tutto particolare di entrare in orbita. <\/p>\n
Con questa velocit\u00e0 – si tratta di poco pi\u00f9 di sette chilometri al secondo – basterebbero 20 minuti per viaggiare da Roma a New York in volo suborbitale, cui andrebbero aggiunti un\u2019altra ventina di minuti per le procedure di inserimento in traiettoria e per quelle di atterraggio. Un po\u2019 pi\u00f9 in alto degli aerei ed un po\u2019 pi\u00f9 in basso della Stazione spaziale: \u00e8 in questa fascia, regno dell\u2019ipersonico, che si giocher\u00e0 il destino del trasporto intercontinentale. <\/p>\n
Non \u00e8 fantascienza, come potrebbe sembrare. Le tecnologie sono a buon punto, ma mancano ancora due tasselli fondamentali: il completamento sperimentale dello studio aerotermodinamico e la realizzazione di un propulsore idoneo ad un\u2019accelerazione progressiva, che non disturbi troppo, fino al fatidico Mach 20.<\/p>\n
Puzzle da sviluppare<\/b>
Secondo il colonnello Roberto Vittori, astronauta dell\u2019Esa e pilota sperimentatore dell\u2019A.M. che di rientri atmosferici ipersonici se ne intende – non solo per averli sperimentati di persona tre volte (Soyuz e Shuttle), ma anche per essere stato uno degli esperti della Commissione di inchiesta della Nasa per l\u2019incidente dello shuttle Columbia – il volo del futuro \u00e8 come un puzzle<\/i> gi\u00e0 da tempo concepito, ma le cui tessere solo oggi si stanno rendendo disponibili. <\/p>\n
Non \u00e8 cosa della nostra generazione, ma i giovani ingegneri che popolano il mondo universitario e dell\u2019industria avranno certamente il privilegio di sviluppare le ultime tappe di questo cammino, se cos\u00ec sar\u00e0 deciso. Qui in Italia c\u2019\u00e8 gi\u00e0 una prima presa di coscienza, nella consapevolezza che il contributo di sviluppo conoscitivo ed intellettuale che possiamo fornire non \u00e8 affatto di secondo piano. <\/p>\n
Ne sono testimonianza alcune attivit\u00e0 affini dell\u2019Agenzia spaziale italiana, dell\u2019Universit\u00e0 \u201cLa Sapienza\u201ddi Roma, le sperimentazioni in atto presso la galleria ipersonica del Centro italiano di ricerche aerospaziali di Capua – unica al mondo per tecnologia e durata del flusso – e lo stesso interesse concettuale offerto dagli ingegneri, i medici ed i piloti sperimentatori dall\u2019Aeronautica militare.<\/p>\n
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