La Cina sta emergendo nella corsa all’ipersonica, grazie allo sviluppo di un motore a detonazione obliqua (ODE) che ha dimostrato la capacità di raggiungere una velocità operativa di Mach 16 durante i test. Questo risultato, ottenuto nel tunnel aerodinamico JF-12 di Pechino, rappresenta un significativo passo avanti rispetto alle tecnologie esistenti e pone la Cina in una posizione di rilievo nella ricerca e nello sviluppo di velivoli e armamenti ipersonici.

Il motore a detonazione obliqua (ODE): un’innovazione rivoluzionaria

Il motore ODE rappresenta una svolta rispetto ai tradizionali motori scramjet, offrendo prestazioni superiori in termini di velocità, efficienza e design. Ecco le caratteristiche principali che lo rendono un’innovazione rivoluzionaria:

velocità e prestazioni estreme: il motore ODE ha dimostrato di poter operare in un intervallo di velocità compreso tra Mach 6 e Mach 16, con quest’ultima velocità equivalente a circa 19.756 chilometri orari. Durante i test, è stata mantenuta una velocità di Mach 9 per circa 150 metri;
combustione ultra-rapida: i test hanno evidenziato tassi di combustione 1000 volte più rapidi rispetto ai comuni motori scramjet. Questa rapidità è resa possibile dalla capacità del motore di generare onde di detonazione obliqua prolungate utilizzando il carburante per jet RP-3;
design compatto e leggero: il combustore di questa nuova variante di motore è significativamente più corto (85% in meno) rispetto a un comune motore scramjet. Questa caratteristica contribuisce a ridurre il peso dell’aeromobile e ad estenderne l’autonomia di volo;
sfruttamento delle onde d’urto: a differenza dei tradizionali motori scramjet, che rischiano lo spegnimento della fiamma a velocità estremamente elevate, l’ODE sfrutta le onde d’urto per potenziare la combustione. Una protuberanza di 5 mm sulla parete del combustore facilita l’induzione di esplosioni autonome alimentate da onde d’urto.

Dettagli tecnici e innovazioni ingegneristiche

I ricercatori della Chinese Academy of Sciences (CAS) hanno implementato diverse soluzioni tecniche innovative per ottimizzare le prestazioni del motore ODE. Tra queste, spiccano:

pre-compressione del carburante: per superare i ritardi di accensione associati al kerosene RP-3, il team ha pre-compresso il carburante fino a 527 gradi Celsius prima del test. Questo processo aumenta la reattività del carburante e ne facilita la combustione ad alta velocità;
supporti aliformi: sono stati utilizzati supporti aliformi per aumentare la velocità di diffusione del carburante. Questi dispositivi migliorano la miscelazione del carburante con l’aria comburente, ottimizzando ulteriormente il processo di combustione;
induzione di esplosioni autonome: la protuberanza di 5 mm posizionata sulla parete del combustore svolge un ruolo cruciale nell’induzione di esplosioni autonome alimentate da onde d’urto. Questo meccanismo permette di mantenere una combustione stabile e efficiente anche a velocità ipersoniche.

Implicazioni strategiche e obiettivi futuri

Questo progresso tecnologico rappresenta un passo significativo verso l’obiettivo cinese di realizzare entro il 2030 un velivolo capace di viaggiare a una velocità di Mach 16. Oltre alle applicazioni civili, questa tecnologia potrebbe avere un impatto notevole sull’arsenale di armi ipersoniche, missili e droni a basso costo del Paese.

Già nel 2023, gli scienziati cinesi avevano annunciato di aver sviluppato “il più potente motore ipersonico del mondo“, capace di raggiungere Mach 16 e di operare a quote di 30 km. Questo dimostra la determinazione della Cina a diventare un leader globale nel settore dell’ipersonica.

La corsa globale all’ipersonica: Cina, Russia e Stati Uniti

La Cina non è l’unico Paese impegnato nello sviluppo di tecnologie ipersoniche. Russia e Stati Uniti sono anch’essi attivamente coinvolti in questa corsa, con programmi di ricerca e sviluppo volti a creare velivoli e armi in grado di superare Mach 5. Tuttavia, i rapidi progressi compiuti dalla Cina suggeriscono che potrebbe presto emergere come leader in questo settore. La competizione tra queste potenze globali sta accelerando l’innovazione nel campo dell’ipersonica, portando a nuove scoperte e tecnologie che potrebbero trasformare il modo in cui viaggiamo e ci difendiamo.