Il Giappone ha deciso di dire la sua in una delle sfide aeronautiche più impegnative dal punto di vista tecnico ed economico, dando il via al test di un motore ipersonico che supera qualsiasi altro propulsore attualmente in commercio. Presso il Centro Spaziale Kakuda della JAXA a Miyagi, i ricercatori hanno portato a termine con successo quello che i funzionari hanno descritto come il primo test di combustione a Mach 5 del Giappone, utilizzando un velivolo sperimentale ipersonico. Ma quanto è veloce? Parliamo di velocità impensabili, che fanno sembrare il progetto quasi irreale. Il Mach è l'unità di misura che si usa per indicare la velocità rispetto a quella del suono. In questo caso, Mach 5 corrisponde a cinque volte la velocità del suono, ossia 6175 km/h, una spinta sufficiente ad attraversare l'Oceano Pacifico in meno di due ore.
Stando a questi dati, il velivolo nipponico sarebbe quasi tre volte più veloce dell'Overture, il successore del Concorde, costruito negli Stati Uniti che mira a volare a Mach 1.7. Per fare un confronto: un normale aereo di linea, per coprire il volo New York-Los Angeles, ci impiega normalmente più di sei ore, l'Overture potrebbe riuscirci nel giro di due, mentre il prototipo giapponese in poco più di mezz'ora.Un test incandescente Il test si è svolto all'interno del centro di collaudo dei motori a statoreattore della JAXA (l'Agenzia Spaziale giapponese), dove gli ingegneri hanno ricreato un ambiente di volo simulato a Mach 5 attorno a un velivolo sperimentale compatto. Ciò ha comportato l'esposizione del veicolo a temperature prossime ai 1000°C intorno alla fusoliera, un tipo di stress termico in grado di distruggere le strutture degli aerei convenzionali in pochi minuti.Risultati straordinari Ciò che rende importante l'esperimento è che il team giapponese non si è limitato a cercare di mantenere in funzione un motore. Il test del razzo a statoreattore alimentato a idrogeno ha esaminato il comportamento dell'intero velivolo in condizioni ipersoniche. I ricercatori hanno valutato la schermatura termica, la distribuzione della temperatura dei gas di scarico, l'analisi termostrutturale e persino il funzionamento delle superfici di controllo aerodinamiche mentre il velivolo era esposto a temperature estreme.Secondo il team, il sistema di protezione termica è riuscito a mantenere l'interno dell'aereo vicino alle normali temperature operative nonostante il calore esterno elevato. Questo dettaglio è importante perché gli aerei moderni si affidano a delicati sistemi elettronici di bordo per il controllo del volo, la gestione della stabilità e il funzionamento dei motori. A Mach 5, proteggere questi sistemi diventa una delle principali sfide ingegneristiche.Il propulsore a idrogeno Il motore a statoreattore a idrogeno è un altro elemento fondamentale. A differenza dei tradizionali motori a reazione che utilizzano pale rotanti del compressore, un motore a statoreattore sfrutta l'enorme velocità di avanzamento dell'aereo per comprimere l'aria in ingresso prima della combustione. Ciò semplifica la progettazione meccanica alle velocità ipersoniche, ma implica anche che l'aereo debba già viaggiare a velocità estreme affinché il motore possa funzionare in modo efficiente.Un dettaglio spesso trascurato del programma giapponese rivela la serietà con cui i ricercatori stanno affrontando il progetto. Gli ingegneri, infatti, stavano studiando anche l'impatto ambientale dei gas di scarico del motore a razzo a idrogeno durante il test. Ciò significa che l'esperimento non mirava unicamente a raggiungere Mach 5, ma anche a raccogliere dati a lungo termine sulla possibilità che la propulsione ipersonica a base di idrogeno possa diventare, in futuro, sufficientemente sostenibile per un utilizzo più ampio nel settore aerospaziale.La sfida con la fisica Il paragone con Boom Overture evidenzia quanto sia ambizioso il progetto giapponese. Il velivolo statunitense è diventato il simbolo dell'aviazione supersonica moderna, con la promessa di dimezzare i tempi di volo transatlantici trasportando fino a 80 passeggeri a velocità prossime a Mach 1.7. È di fatto concepito come un'evoluzione più pulita, silenziosa e commercialmente più redditizia del Concorde.L'aereo sperimentale giapponese appartiene invece a un mondo completamente diverso. A Mach 5, il flusso d'aria stesso diventa instabile, le onde d'urto dominano l'aerodinamica e le temperature intorno al velivolo possono avvicinarsi a quelle registrate sulle navicelle spaziali durante il rientro atmosferico. La sfida ingegneristica smette di riguardare comfort ed economicità e diventa una battaglia contro il calore, la pressione e le leggi stesse della fisica.Ecco perché l'ultimo test giapponese assume un'importanza particolare. Il Paese non sta svelando rendering appariscenti né promettendo voli commerciali entro la fine del decennio. Al contrario, sta lentamente risolvendo i problemi fondamentali che hanno impedito all'aviazione ipersonica di diventare realtà per oltre mezzo secolo.
