This post is also available in:
English (אנגלית)
בניית מטוס היכול לטוס במהירות הגבוהה פי כמה ממהירות הקול הייתה מאז ומתמיד אחת ממשימות ההנדסה המורכבות ביותר בעולם התעופה. במהירויות על־קוליות קיצוניות, הטמפרטורות מזנקות, החומרים נחלשים, ומנועי סילון רגילים פשוט מפסיקים לפעול. במשך עשרות שנים, רעיון של מטוס היפרסוני מעשי נחשב ליעד בלתי מושג. אך דור חדש של מנועי סקרם־ג’ט המונעים במימן מקרב את הגבול הזה יותר מאי פעם.
הבעיה המרכזית בהנעה היפרסונית היא שמירה על בערה יציבה בזמן שהאוויר חולף דרך המנוע מהר ממהירות הקול. מנועי סקרם־ג’ט פותרים זאת באמצעות דחיסה של האוויר הנכנס אך ורק באמצעות מהירות — ללא חלקים מסתובבים כלל. אך כדי לשמור על בערה יציבה נדרשת צפיפות אנרגיה גבוהה ביותר — דרישה שקשה לדלקים רגילים לספק. למימן יתרון ייחודי: אנרגיה סגולית גבוהה ובעירה נקייה, המאפשרות להחזיק בעירה במהירויות קיצוניות.
על פי דיווח של Interesting Engineering, ניסויים עדכניים מציגים כיצד שילוב זה יכול להניע כלי טיס היפרסוניים למשכים ארוכים. כלי הדגמה המשתמשים במנועי סגסוגות מתכת עמידות־חום, מודפסים בתלת־ממד בשלמותם, תוכננו לפעול בטווח מהירויות של מאך 5 עד מאך 12 — טווח רלוונטי למטוסי סיור עתידיים, מערכות תקיפה מהירות־תגובה ואפילו לשיגור לוויינים קטנים. פעולה במהירויות אלו פירושה עמידות בטמפרטורות של מעל 1,800 מעלות צלזיוס, ולכן יש צורך בחומרים מרוכבים קרמיים ופתרונות תרמיים קלי־משקל המסוגלים לשמור על צורתם תחת עומסי אווירודינמיקה קיצוניים.
מכיוון שמנועי סקרם־ג’ט אינם יכולים לפעול ממצב עמידה, מטוסים היפרסוניים חייבים להשתמש בהנעה היברידית — בדרך כלל שלב מאיץ שמביא את הכלי למהירות ההצתה. מרגע שהמנוע פועל, יעילותו עולה ככל שהמהירות גדלה, מה שפותח אפשרות לטיסה למרחקים ארוכים ובמהירויות אדירות תוך שימוש בחמצן מהאטמוספרה ובדלק מימני בלבד.
עבור מתכנני ההגנה, יתרונות ההנעה ההיפרסונית ברורים: מטוסי סיור מהירים יכולים לחדור למרחב עוין, לאסוף מודיעין ולצאת ממנו לפני שיזהו אותם; פלטפורמות תקיפה היפרסוניות יכולות להעביר מטענים בזמן תגובה קצר בהרבה; וכלי הדגמה רב־פעמיים מאפשרים ניסויים מהירים בחומרים חדשים ובמערכות ניווט.
גם התעופה האזרחית עשויה ליהנות מהחידוש בשלב כלשהו, אך נסיעות היפרסוניות לנוסעים עדיין רחוקות מהישג יד. האתגרים הטכניים — הגנת חום, נהלי חרום, והתמודדות עם דלק מימן קריוגני — מורכבים בהרבה מאלו של כלי טיס בלתי מאוישים.
ובכל זאת, ההתקדמות בתחום מנועי סקרם־ג’ט מימניים מצביעה על כך שטיסה היפרסונית מעשית כבר אינה רעיון מרוחק. ככל שחומרים, ייצור מתקדם ומערכות דלק יתפתחו, יתכן שבעתיד הקרוב לא נשבור את מחסום הקול — אלא נכפיל אותו שוב ושוב.
