- La Cina ha sviluppato un prototipo di motore che mira a funzionare dal decollo fino a oltre Mach 6
- Il progetto punta a sostituire i sistemi attuali ed eliminare il peso e la complessità dei motori multipli
Per decenni, lo sviluppo dei motori ha rappresentato un limite piuttosto netto a ciò che un aereo o un missile può fare in volo. Raggiungere velocità ipersoniche non dipende solo dai materiali o dal design aerodinamico, ma dalla risoluzione di un problema molto più complesso: come mantenere un sistema di propulsione stabile dal decollo fino a oltre Mach 6. La Cina lavora in questa direzione dalla metà degli anni Novanta e ora afferma di aver completato un prototipo che mira a coprire l’intero intervallo senza ricorrere al cambio di sistemi di propulsione in volo.
Tale obiettivo prende forma in quello che i ricercatori descrivono come un “motore ramjet controrotante”, un motore a respirazione aerea concepito per funzionare in modo continuo dall’avvio fino a velocità superiori a Mach 6. Il team, legato all’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) e guidato da Xu Jianzhong, sostiene che il prototipo sia già stato completato e verificato sperimentalmente dopo oltre tre decenni di lavoro. Tuttavia, lo sviluppo si trova in una fase preliminare: i prossimi passi prevedono l’adattamento a diverse piattaforme e l’esecuzione di prove di volo reali che consentano di convalidarne il comportamento al di fuori del laboratorio.
Il motore che potrebbe segnare una svolta nella difesa
La soluzione tradizionale al volo ipersonico e ad alta velocità tende a combinare due sistemi di propulsione: un motore a turbina per velocità fino a circa Mach 3 e un ramjet per regimi più elevati. Da un lato, i motori a turbina coprono il decollo e le prime fasi del volo, mentre i ramjet possono funzionare solo quando il velivolo viaggia già ad alta velocità. Questa divisione dei compiti risolve una parte del problema, ma introduce altre complicazioni. Come spiegano i ricercatori, il sistema trascina massa superflua quando uno dei motori è inattivo e aggiunge complessità tecnica al momento del cambio di regime, un processo che può diventare instabile nelle fasi più impegnative del volo.
La proposta del team cinese introduce cambiamenti su diversi fronti, ma il cuore sta nel suo compressore. A differenza dei progetti convenzionali, utilizza due serie di pale che ruotano in direzioni opposte, una per l’alta pressione e l’altra per la bassa pressione; questa configurazione riduce le forze centrifughe sui componenti. Migliorerebbe anche l’efficienza di rotazione. A ciò si aggiunge un approccio insolito: invece di minimizzare gli shock, il progetto li sfrutta per comprimere il flusso d’aria, riducendone così le dimensioni e il peso.
Il percorso verso questo prototipo non è stato breve. Secondo quanto riportato da SCMP, Xu Jianzhong ha iniziato a concentrarsi sulla propulsione ipersonica a metà degli anni Novanta e già intorno al 2000 aveva delineato il concetto di compressore a rotazione contraria. Per anni il progetto è andato avanti fino a quando nel 2009 ha ottenuto il sostegno istituzionale, il che ha permesso di costruire piattaforme sperimentali partendo da zero. Da quel momento in poi, il team ha dedicato quasi un decennio a risolvere i colli di bottiglia tecnici, in particolare nella progettazione delle cascate di pale, prima di raggiungere la verifica sperimentale ora annunciata.
Se questa architettura dovesse essere trasferita a sistemi operativi, le sue implicazioni sarebbero dirette sulla progettazione di velivoli e missili ipersonici. Ridurre il peso del motore in questo tipo di armi apre la porta ad aumentare la quantità di carburante, il carico utile o la gittata, oltre a migliorare la manovrabilità. Nel caso di velivoli riutilizzabili, un unico sistema di propulsione semplificherebbe l’integrazione e ridurrebbe i rischi associati ai cambi di modalità in volo. Tuttavia, questi vantaggi sono per ora solo potenziali, in attesa di essere convalidati in condizioni reali.
Nonostante la portata dell’annuncio, lo sviluppo è ancora in una fase iniziale se considerato dal punto di vista operativo. I test effettuati finora si sono limitati ad ambienti sperimentali. La prossima sfida, secondo i ricercatori, sarà proprio quella di adattare il motore a velivoli o missili reali e verificarne il comportamento al di fuori del laboratorio.
