המנוע שעשוי להאריך עוד יותר את טווח הטילים ההיפרסוניים

Representational image of a jet

This post is also available in: English (אנגלית)

נשק היפרסוני מבטיח מהירות וטווח חסרי תקדים, אך הוא מוגבל בבעיה הנדסית בסיסית: יעילות ההנעה. טיסה במהירויות העולות על מאך 5 מציבה דרישות קיצוניות ממנועים, במיוחד בשלב המעבר בין השיגור לבין שיוט ממושך. טילים היפרסוניים בני־זמננו נשענים לרוב על מאיצי רקטה גדולים כדי להגיע למהירויות שבהן מנועי רמג׳ט או סקרמג׳ט יכולים לפעול ביעילות. מאיצים אלה מוסיפים משקל, מצמצמים טווח ומעלים עלויות — ובכך מגבילים את אופן השימוש בנשק ואת פלטפורמות השיגור האפשריות.

הדגמת הנעה שנערכה לאחרונה מצביעה על דרך אפשרית לעקוף את המגבלה הזו. מהנדסים הצליחו לבחון בהצלחה קונספט מנוע חדש, המשלב מנוע הצתה מסתובב מוזן בדלק נוזלי עם פתח יניקה דו־מצבי מסוג רמג׳ט. המטרה היא להפחית את התלות במאיצים גדולים במיוחד, תוך שמירה על פעולה יעילה בטווח רחב של מהירויות — מטיסה על־קולית ועד היפרסונית.

ליבת החידוש היא מנוע הצתה מסתובב. בניגוד למנועים קונבנציונליים הנשענים על בעירה רציפה ויציבה, תכנון זה מקיים גל פיצוץ מתמשך המסתובב סביב תא בעירה מעגלי. הדלק והמחמצן מוזרקים באופן השומר על לחץ גבוה לאורך כל התהליך, וכך מופקת יותר אנרגיה מכל מחזור בעירה. גישה זו עשויה להיות יעילה משמעותית משיטות בעירה מסורתיות, ובמקביל לאפשר מנוע קטן וקל יותר.

נקודה קריטית היא שמנוע הצתה מסתובב מסוגל לפעול גם במהירויות נמוכות יותר מאלו הנדרשות למנוע רמג׳ט רגיל. המשמעות היא שטיל אינו חייב להסתמך באופן מוחלט על מאיץ רקטי רב־עוצמה רק כדי להצית את המנוע הראשי. עם העלייה במהירות, אותו מנוע יכול לעבור בצורה חלקה בין מצבי רמג׳ט וסקרמג׳ט, ולשמור על ביצועים גם כאשר תנאי זרימת האוויר משתנים.

על פי דיווח של Interesting Engineering, ניהול זרימת האוויר הוא המקום שבו נכנס החלק השני של המערכת. פתח היניקה הטקטי שנבחן תוכנן להתמודד עם אינטראקציות קיצוניות של גלי הלם במהירויות גבוהות מאוד. הגאומטריה שלו ולוגיקת הבקרה מווסתות את אופן דחיסת האוויר והעברתו למנוע, ומבטיחות בעירה יציבה בגבהים שונים ובמספרי מאך משתנים. כך מטופלת אחת החולשות ההיסטוריות של מנועי הצתה — ביצועים לא עקביים מחוץ למעטפת טיסה צרה.

מנקודת מבט ביטחונית, למשמעויות יש משקל רב. הנעה היפרסונית יעילה יותר עשויה להתבטא ישירות בטווח ארוך יותר, במערכות שיגור קטנות יותר ובעלויות יחידה נמוכות יותר. כתוצאה מכך, נשק היפרסוני יהפוך קל יותר לפריסה במספרים גדולים ומפלטפורמות גמישות יותר — מה שמסבך את מערכי ההגנה מפני טילים ומקצר את זמני התגובה של היריב.

אף שהטכנולוגיה עדיין מצויה בשלב ההדגמה, היא מדגישה מגמה רחבה יותר בתחום ההיפרסוניקה: מעבר מהתמקדות במהירות גולמית ליעילות ולישימות מבצעית. אם מנועי רמג׳ט מבוססי פיצוץ סיבובי יבשילו כמצופה, הם עשויים להפוך לאבן יסוד בדור הבא של טילים היפרסוניים — ואולי גם של כלי טיס מהירי־טיסה — ולהאריך טווחי פעולה מבלי לשלם את מחירם של מאיצים מסיביים.