La începutul acestei luni, un schelet curbat de aluminiu, lung de aproximativ 12 metri, aștepta în fabrica imensă Hermeus din Atlanta. Era prototipul unui drone numit Quarterhorse, care nu va zbura niciodată, ci este programat pentru teste la sol începând din luna septembrie, relatează Forbes SUA.
AJ Piplica, CEO al Hermeus, și cofondatorii săi cred că acesta este primul pas către un obiectiv îndrăzneț: construirea unui avion capabil să transporte 20 de pasageri la o viteză hiper-sonică — de cinci ori mai rapidă decât cea a sunetului, adică de peste 6000 de kilometri pe oră.
Cu această viteză s-ar putea ajunge de la New York la Paris în doar 90 de minute – o îmbunătățire semnificativă față de cele șapte ore și jumătate de zbor comercial necesare astăzi.
Au trecut 20 de ani de la ultimul zbor al Concorde, avionul supersonic revoluționar. Până acum niciunul dintre numeroasele startup-uri care au încercat să aducă înapoi călătoriile supersonice nu a reușit să decoleze.
Piplica recunoaște că Hermeus abordează provocări tehnice chiar mai dificile în construirea unui avion care poate zbura pe perioade lungi de timp în căldura intensă și dinamica ciudată create odată ce depășești viteza sunetului. Dar el spune că aceasta nu este cea mai mare problemă: “Provocările de afaceri sunt, de fapt, cele mai dificile”, spune Piplica, în vârstă de 35 de ani, pentru Forbes SUA. “Cu greu reușești să ridici miliarde de dolari pentru a dezvolta un avion de pasageri.”
Soluția lui Piplica: să demonstreze tehnologia în mare parte cu ajutorul Pentagonului, dezvoltând drone hiper-sonice mai mici, profitând de urgența pe care o resimte Washington de a recupera teren față de Rusia și China în echiparea cu rachete hiper-sonice manevrabile.
Quarterhorse este destinat să servească ca un testbed reutilizabil pentru a supune materialele și echipamentele la condiții de viteză foarte mare.
Hermeus a câștigat un contract de 30 de milioane de dolari de la Forțele Aeriene ale Statelor Unite care va fi folosit pentru construirea și pentru zborul a trei versiuni ale aeronavei.
Primul zbor este programat pentru 2024, iar Piplica spune că se așteaptă ca întreaga dezvoltare să coste sub 100 de milioane de dolari.
O a doua dronă mai mare, Darkhorse, pe care Hermeus speră să o testeze în zbor în 2026, este, de asemenea, planificată să fie folosită ca vehicul de testare, precum și pentru supraveghere și atac pe distanțe lungi.
Dacă totul merge bine, până când Hermeus ajunge să construiască Halcyon, avionul său super-sonic, Piplica spune că vor construi succesiv șase până la zece prototipuri ale Quarterhorse și Darkhorse și vor găsi soluții la multe dintre necunoscutele tehnice ale zborului de mare viteză.
Când toate testele vor fi finalizate, Piplica se așteaptă să aibă o flotă de drone hiper-sonice care generează venituri solide prin efectuarea misiunilor Departamentului Apărării. La acest punct, spune el, Hermeus va “avea o bază financiară suficient de solidă pentru a investi efectiv în trecerea la Halcyon fără o sumă ridicolă de capital privat”.
Pe baza acestui plan de afaceri, Hermeus a strâns 119 milioane de dolari, cu o rundă B finalizată în martie 2022 la o evaluare de 400 de milioane de dolari.
Obiectivele ambițioase ale companiei au poziționat-o pe lista Forbes a start-up-urilor cu potențial de miliarde de dolari din acest an, formată din 25 de companii care au cea mai mare probabilitate de a atinge o evaluare de 1 miliard de dolari.
Obiectivul Hermeus de a avea avioane hiper-sonice în serviciu în 2030 este o sarcină incredibil de dificilă, spun experții pentru Forbes. Provocarea nu constă în atingerea vitezelor hiper-sonice — rachetele și vehiculele spațiale o fac în mod regulat. Dificultatea constă în construirea unui obiect care poate susține aceste viteze și acest tip de stres și care poate fi reutilizabil, spune Luca Maddalena, cercetător în domeniul hiper-sonicelor la University of Texas.
Frecarea cu aerul generează progresiv mai multă căldură pe măsură ce un avion accelerează. Pentru a se adapta, avionul de spionaj SR-71 Blackbird, care a stabilit recordul pentru cea mai rapidă aeronavă pilotată cu “respirație aeriană” la Mach 3,3 în 1976, avea secțiuni de aripi din aluminiu ondulate pentru a le permite să se extindă pe măsură ce metalul se încălzea. Acesta pierdea combustibil pe pistă pentru că rezervoarele se sigilau doar atunci când metalul se dilata în zbor.
Un avion devine supersonic atunci când depășește viteza sunetului, adică Mach 1, dar nu există o viteză specifică la care începe teritoriul hiper-sonic. Acesta este definit de dinamica sa particulară. Pe măsură ce viteza crește peste Mach 5, căldura începe să provoace reacții chimice în aerul din jurul vehiculului. Oxigenul și azotul se descompun în atomi individuali și pot reacționa cu metalul aeronavei.
La viteze așa de mari, aeronava nu mai zboară în aerul care o înconjoară pe pistă, ci într-o “supă de gaze diferite”, spune Maddalena, “și este foarte probabil să aibă presiuni și provocări termice – fizice și chimice – diferite în fiecare punct al vehiculului” din cauza variațiilor de temperatură și de presiune.
La viteze mai mari, unele dintre gaze pot deveni plasmă. Previziunea modului în care se va comporta o aeronavă implică combinarea chimiei și mecanicii cuantice cu aerodinamica. Oamenii de știință încă au mult de făcut în această direcție.
Un aspect esențial pentru a face un avion hiper-sonic viabil va fi durabilitatea sa. “Nu poate veni cu jumătate din durata de viață a unui vehicul subsonic de astăzi”, spune Mary Jo Long-Davis, șeful Proiectului de Tehnologie Hiper-sonică al NASA. “Dacă ar fi așa, nu ar avea sens ca model de afaceri.”