Výsledky srpnového testu hypersonického letounu X-51 Waverider

Americké letectvo US Air Force uveřejnilo výsledky testu hypersonického letounu X-51 Waverider (Jezdec na vlně) ze srpna letošního roku. Připomeňme, že šlo již o třetí pokus hypersonického, tedy vysoce nadzvukového stroje. Bohužel třetí test nebyl úspěšný a letadlo se po několika sekundách letu rozpadlo a zřítilo dolů.

Hypersonický demonstrátor X-51 Waverider

Hypersonický letoun (či spíše střela) X-51 Waverider slouží k testování technologií nutných pro stavbu budoucích vysoce nadzvukových letadel nebo střel. X-51 měří na délku 7,62 metrů a připomíná speciálně tvarovanou okřídlenou střelu. Uvnitř je uložen hypersonický motor typu scramjet SJY61 (scramjet = nadzvukový ramjet) od firmy Pratt & Whitney.

Ramjet (Náporový motor) je nejjednodušším typem reaktivního motoru. Je tvořen zužující se trubkou, na obou koncích otevřenou. Vzduch do motoru vstupuje rychlostí letu, kde se poté jeho rychlost sníží, čímž naroste tlak. Při průchodu spalovacím prostorem se do stlačeného vzduchu přidá palivo, čímž se uvolní tepelná energie a teplota spalin pak prudce naroste; spaliny pak vysokou rychlostí unikají zužující se tryskou. Wikipedia

Jelikož motor typu scramjet dokáže pracovat až při vysoce nadzvukových rychlostech (Mach 5, cca 6 000 km/h a výše) musí být X-51 Waverider nejprve urychlen raketovým motorem. K tomuto účelu slouží pomocný raketový motor, který X-51 po cca 26 sekundách urychlí na potřebnou rychlost.

Foto: X-51 Waverider podvěšeny pod letounem B-52, Jednou by tento legendární bombardér podobně mohl nést hypersonické bojové střely / US Air Force

Vibrace jako příčina katastrofy X-51 Waverider

Co se tedy v srpnu nepovedlo? Vše šlo z počátku podle plánu. Bombardér B-52 vynesl X-51 do potřebné výšky a podle plánu ji odhodil. Pomocný raketový motor se poté zažehl a začal střelu urychlovat směrem k hypersonické rychlosti. Nicméně po 15,2 sekundách se předčasně uvolnilo a vyklopilo pravé stabilizační křidélko, přitom pomocný raketový motor ještě nezačal pracovat. Stroj měl tak jít tendenci do vývrtky, ale naváděcímu systému pomocné rakety se podařilo udržet stroj ve správném úhlu.

Scramjet (nadzvukový náporový motor) je nadzvukovou variantou náporového motoru typu „ramjet“. Stejně jako u tryskových motorů, díky velké rychlosti dochází k extrémnímu stlačování a zpomalení vzduchu ve spalovací komoře motoru. Na rozdíl od ramjetu, kdy zpomalený vzduch dosáhne podzvukové rychlosti u scramjetu se vzduch v motoru pohybuje celou dobu nadzvukovou rychlostí. Wikipedia

Po vysunutí ostatních třech křidélek pomocný raketový motor podle plánu odpadl, ale problematické křidélko přestalo reagovat – buď bylo poškozené, nebo zaseklé. Palubní počítač X-51 tak nemohl stroj ovládat a udržet ho v rovině, střela se tak vymkla kontrole, ztratila stabilitu a díky vysoké rychlosti se ve vzduchu rozpadla.

X-51 Waverider Foto: X-51 umístěny na nosníku bombardéru B-52 / US Air Force

Programový manažer Výzkumné laboratoře amerického letectva (Air Force Research Laboratory), která má na svědomí konstrukci stroje X-51 Waverider, Charles Brink řekl, že vyšetřování příčiny selhání jednoho křidélka stále probíhá. Přesto potvrdil, že selhání nemá na svědomí chybná elektronika nebo software. Vypadá to, že viníkem mohou být neočekávané vibrace, které mohly uvolnit pojistný mechanismus křidélka

Teoretická rychlost letadla/střely pohaněné motorem typu „scramjet“ leží mezi rychlostmi Mach 12 (15,000 km/h) a Mach 24 (29,000 km/h).

Přesná příčina vibrací a mechanismus uvolnění pojistky křidélka není známa, ale podle Brinka existuje jednoduchý způsob jak tomu v budoucnu zabránit. Pokud dojde k vyklopení všech křidélek hned po odhozu z bombardéru B-52, měla by být křidélka chráněna před „neočekávanými aerodynamickými tlaky“.

Foto: Názorná ukázka úspěšného testu X-51 Waverider včetně zobrazení principu fungování motoru typu scramjet / YouTube

Hypersonické zbraně mají v armádě skvělou budoucnost

Každopádně projekt za 300 miliónu dolarů poběží dále. Již na příští jaro nebo léto je naplánován čtvrtý testovací let X-51 Waverider. Inženýři věří, že do té doby plně pochopí podstatu selhání stroje při třetím pokusu a čtvrtý let jim poskytne kýžené údaje z letu hypersonickou rychlostí.

Jistě se ptáte, kdy se můžeme dočkat hypersonický letadel nebo střel. Podle Cahrlese Brinka je tato technologie vzdálená ještě minimálně 10 – 15 let. Potenciál hypersonické technologie je přitom pro americkou armádu obrovský. Pro názornost můžeme zabrousit k námořnictvu. Například bitevní loď vyzbrojená hypersonickou střelou by mohla zasáhnout 100 km vzdálené nepřátelské lodě za méně než 30 sekund. Cizí loď se navíc proti střele přilétávající rychlostí 15 000 km/h v podstatě nebude moci bránit.

Zdroj: CNET, Space.com

Nahlásit chybu v článku