Tutti ne parlano, ma nessuno ha capito come funziona. C’è chi disputa di improbabili motori a getto sostenuti da celle a combustibile alimentate con idrogeno e chi di motori a getto di plasma di estremamente difficile realizzazione. Sta di fatto che “Sky Magnetar”, un ipotetico velivolo destinato a permettere il volo ipersonico nel segmento dell’aviazione civile progettato dal designer industriale spagnolo Oscar Vinals, ha ravvivato le fantasie di tutti coloro che dopo il ritiro di “Concorde” sognano l’avvento di una nuova era del trasporto aereo su lunghe distanze grazie a velocità più volte superiori a quella del suono. In effetti sono molti i progetti che vorrebbero reimmettere sul mercato velivoli capaci di assicurare voli supersonici, quelli caratterizzati da velocità che superano la velocità del suono di circa mille e 200 chilometri all’ora, arrivando addirittura a raggiungere velocità ipersoniche, corrispondenti a oltre cinque volte la velocità del suono, a più di sei mila chilometri all’ora.
Prestazione che permetterebbe a un velivolo di coprire la distanza tra Londra e New York, circa cinque mila e 760 chilometri, in soli 50 minuti rispetto alle attuali otto ore. Il problema è che dietro a tali legittime ma anche discutibili ambizioni non c’è assolutamente nulla, se non audaci speculazioni di designer in giro per il Mondo che ogni tot mesi riprendono il tema spingendosi verso nuove frontiere di immaginazione. L’ultimo, in ordine cronologico, è stato il designer industriale spagnolo Oscar Vinals, la cui passione per le applicazioni aeronautiche lo ha visto più volte negli ultimi mesi protagonista di audaci speculazioni.
Suoi infatti i progetti “Hyper Sting”, velivolo supersonico da 170 passeggeri in grado di raggiungere i mach tre e mezzo grazie a motori ramjet e turboreattori ibridi elettrici alimentati da un piccolo reattore nucleare a fusione fredda, o “Sky Ov”, velivolo a fusoliera portante capace velocità di mach uno e mezzo grazie all’utilizzo presunto di motori a onde di detonazione “pde”, acronimo di pulse detonation engine”. Nei giorni scorsi è stato il turno del lancio del già citato “Sky Magnetar”, progetto di velivolo ipersonico con cui si vorrebbero coprire viaggi transatlantici in meno di 50 minuti. Un tempo inferiore a quello toccato nel 1974 dal mitico velivolo militare Lockheed “Sr-71 Blackbird” di un’ora e 54 minuti, o dello stesso “Concorde” che nel febbraio 1996 attraversò l’Atlantico in due ore 52 minuti. Per quanto si possa essere entusiasti e positivi sostenitori dell’innovazione tecnologica, risulta evidente che ciò che molti media nei mesi scorsi hanno presentato quale prototipo risulti esclusivamente un progetto su carta le cui possibilità di realizzazione sono tutte da dimostrate in termini di fattibilità. In primis per l’estremizzazione del design, 112 metri di lunghezza, 39 metri in più di un Airbus “A380” ma con il 50 per cento in meno di apertura alare, 42 metri. Soluzione studiate per ridurre la resistenza aerodinamica e permettere le velocità ipersoniche. Ad assecondare il sostentamento del velivolo inoltre spiccano sei piani alari orizzontali oltre alle ali principali, caratterizzate da un design a delta ogivale con angolo di freccia elevato sul bordo d’attacco che si riduce verso l’esterno. Riprende il design di “Concorde”, ma vede l’inserimento di una soluzione alare aggiuntiva nella parte anteriore del velivolo, un’architettura canard a delta con una superficie importante di apertura alare di 30 metri, la stessa cui si avvicinano anche i piani di coda orizzontali.
Spiccano nel progetto gli scudi termici previsti sulle aree più stressate dal surriscaldamento dovuto all’attrito con l’aria durante il volo ipersonico, costituiti da elementi di materiale composito a matrice ceramica, e un sistema di raffreddamento attivo della fusoliera che vede l’assenza completa di finestrini. Al di là delle soluzioni tecniche applicate la cui fattibilità di implementazione su un aereo civile è tutta da dimostrare, elemento realmente interessante di tutto il progetto è il sistema propulsivo previsto che applica differenti tecnologie. Per la spinta a regimi di velocità subsonica la propulsione è affidata a un motore a getto di tipo “Dyson”, un’unità turbofan senza palette, sostenuta da sei turbine. Si chiamano “Bladeless Jet Engine”, in una sigla “Bje”, e sono motori in fase di studio presso differenti gruppi industriali aerospaziali fra i quali spicca General Electric Aviation. In collaborazione con l’azienda Dyson che dà il nome agli stessi propulsori sta sviluppando un progetto per equipaggiare una versione elettrica dei velivoli Airbus “A320E”. A differenza dei normali sistemi propulsivi in cui l’aria viene compressa dall’alettatura dei compressori assiali, i sistemi “Bje” sfruttano le accelerazioni indotte da vortici d’aria in sistemi propulsivi a fluido denominati “Fps” che oltre a generare un’elevata spinta dovrebbero anche risultare più silenziosi non avendo parti esterne in movimento. In pratica l’unità vede i flussi di gas generati dal compressore concentrati all’interno di condotti cavi tramite specifici ugelli realizzati lungo le superfici interne dei condotti stessi.
Tali flussi, grazie all’effetto Coanda che assicura l’adesione dell’aria lungo la superficie interna dei condotti, definisce una zona di bassa pressione a valle del sistema, dovuto a un cambio di sezione del condotto più rastremato nel bordo di uscita rispetto al bordo di attacco. L’aria passante nel condotto di conseguenza subisce un’accelerazione atta a generare una spinta. Inoltre l’effetto Coanda permette di convogliare un’elevata quantità di aria all’interno del condotto riducendo al minimo l’energia per svolgere tale lavoro. In tale ottica i consumi a parità di spinta generata dovrebbero essere inferiori del 20 per cento rispetto a sistemi propulsivi tradizionali. Un diffusore mobile permetterebbe poi di mantenere stabile la velocità dell’aria entrante nella camera di combustione mantenendo stabili i processi ai vari regimi di velocità.
A velocità ipersonica il velivolo vede invece l’utilizzo di un esotico sistema propulsivo che associa una camera al plasma a bobine di Tesla e magneti superconduttivi tenuti bassa temperatura alla cui presenza si deve il nome “Magnetar”, riferito anche a stelle a neutroni con campi magnetici estremamente potenti. Il sistema entra in azione al posto dei propulsori subsonici i cui condotti di aspirazione vengono chiusi quando il regime di volo passa in supersonico o ipersonico ed è associato a un motore di by-pass di tipo ramjet, uno statoreattore che elimina il passaggio dell’aria da compressori e turbina utilizzando la velocità del velivolo e la struttura delle prese d’aria per comprimere l’aria prima di passarla in camera di combustione. Come però funzioni il sistema di propulsione ipersonica previsto da Oscar Vinals non è stato rivelato. Potrebbe trattarsi di un sistema ispirato ai motori a detonazione pulsata “pde” o a detonazione continua o di un motore a propulsione al plasma che utilizzerebbe i campi magnetici intensi per accelerare particelle cariche e creare spinta. Sistemi che però risultano in ogni caso poco probabili viste le masse da spostare e le relative basse spinte generate. A questo punto, alla luce di una fantasia che ha portato l’Autore a ipotizzare progetti basati sull’utilizzo di piccoli reattori nucleari, non è da escludere il sogno di un motore a fusione con confinamento elettromagnetico del plasma. In fondo sognare non è un reato.
Titolo: Con “Sky Magnetar” i sogni sono ipersonici
Autore: Redazione
