El avión elegante, realmente más cohete que avión, cayó desde el ala de un B-52 antes de disparar a través del cielo sobre Point Mugu Sea Range frente a la costa de California, dejando un largo, estela blanca a su paso.

El X-51A no tripulado alcanzó Mach 4.8, casi cinco veces la velocidad del sonido, con la ayuda de un cohete propulsor sólido. Luego, el avión de Boeing Co.se deshizo del propulsor y su motor scramjet experimental se hizo cargo, aspirando aire altamente comprimido para propulsar el vehículo aún más rápido, a una velocidad hipersónica de aproximadamente 3, 400 mph, o Mach 5,1.

La aeronave confió en ese scramjet durante solo 3 {minutos durante el vuelo de prueba de 2013, pero los investigadores dicen que la tecnología confiable que impulsa los aviones a velocidades hipersónicas de Mach 5 o más podría ser funcional en 10 años, inicialmente para su uso en misiles.

Las apuestas son altas.

El Pentágono ve el armamento hipersónico como un potencial cambio de juego que podría darle, o un oponente, el tipo de ventaja que tuvieron los aviones furtivos o las bombas inteligentes en décadas pasadas. Los misiles hipersónicos serían extremadamente difíciles de derribar, llegando con poca o ninguna advertencia y maniobrando para evitar las defensas.

Rusia y China también están desarrollando misiles hipersónicos, y en noviembre Hubo informes de que China había comenzado a construir el túnel de viento más rápido del mundo para probar aviones y armas hipersónicos.

"También estoy profundamente preocupado por las fuertes inversiones de China en la próxima ola de tecnologías militares, incluidos misiles hipersónicos, "Almirante Harry Harris Jr., jefe del Comando del Pacífico de los EE. UU. de la Armada, dijo la semana pasada ante un Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes. "Si EE. UU. No sigue el ritmo, (U.S. Pacific Command) luchará para competir con el Ejército Popular de Liberación en futuros campos de batalla ".

Al igual que con los programas anteriores, incluida la tecnología furtiva y la investigación de misiles balísticos, El sur de California podría estar preparado para asumir un papel de liderazgo en su desarrollo.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, o DARPA, la misma agencia que ayudó a desarrollar Internet, y la Fuerza Aérea están encabezando un programa llamado Concepto de Arma Hipersónica de Respiración de Aire. Ha premiado a empresas de defensa, incluyendo Raytheon Co. y Lockheed Martin Corp., contratos para trabajar en tecnologías que permitan un misil de crucero hipersónico de lanzamiento aéreo "eficaz y asequible".

La firma aeroespacial Orbital ATK Inc. también fue seleccionada recientemente para participar en un proyecto de motor de avión hipersónico con DARPA. mientras que los fabricantes de aviones militares han discutido sus propios conceptos para aviones hipersónicos.

Término más cercano, el Departamento de Defensa está preparado para comenzar a probar un proyectil de hipervelocidad para sistemas de armas que podrían alcanzar velocidades cercanas a Mach 6, según informes. El proyectil podría tener implicaciones para la futura defensa antimisiles.

Los hipersónicos confiables no solo podrían impulsar un misil a velocidades increíbles que los hacen más difíciles de derribar, sino que también podrían permitir una mayor maniobrabilidad en altitudes inusuales, tanto más cerca del suelo como mucho más alto que el rango de los sistemas de defensa antimisiles actuales. según un informe de Rand Corp. publicado el año pasado.

"Había un viejo dicho de que los hipersónicos eran el futuro y siempre lo serían, "dijo Kevin Bowcutt, miembro técnico senior y científico jefe de hipersónicos en Boeing, a quien se le ocurrió el diseño conceptual original del X-51A en 1995. "Ahora la gente lo cree. Es real".

Los Estados Unidos.' El énfasis tecnológico actual en la hipersónica es múltiple. Históricamente, Estados Unidos ha sido líder en este campo, y la tecnología es prometedora. Pero el desarrollo no está siendo impulsado por una misión específica, dijo James Acton, codirector del Programa de Política Nuclear del grupo de expertos Carnegie Endowment for International Peace.

Otros analistas han dicho que el impulso actual por los hipersónicos podría ser un intento de disuadir a otros países de considerar los ataques con misiles hipersónicos.

Pero para desarrollar tecnología hipersónica funcional, EE. UU. necesitará desarrollar sistemas de motores y materiales que puedan funcionar a altas velocidades y temperaturas durante períodos prolongados. Ese costo de investigación y desarrollo por sí solo sería significativo, y ni siquiera incluiría los miles de millones de dólares necesarios para desarrollar vehículos operativos, los expertos dicen.

Se podrían gastar decenas de miles de millones de dólares en contratos hipersónicos entre 2020 y 2035 si la investigación "llega a buen término en programas de armas reales". "dijo Loren Thompson, un analista aeroespacial del grupo de expertos del Instituto Lexington, que recibe financiación de Lockheed Martin y Boeing.

Eso podría ser una bendición para el sur de California.

Thompson dijo que la región alberga centros de investigación clave para la industria y el gobierno de EE. UU., Como las instalaciones secretas de Lockheed Martin en Palmdale Skunk Works y la Base de la Fuerza Aérea Edwards, que podrían convertirla en el centro de investigación hipersónica. Boeing ha dicho que el trabajo hipersónico ya se está realizando en sus instalaciones de Huntington Beach, así como en St. Louis y Seattle.

Los principales programas de investigación y desarrollo del pasado generaron miles de puestos de trabajo en la región. Cuando el bombardero furtivo B-2 se acercó a su pico de producción en 1992, el constructor de aviones Northrop tenía 9, 000 trabajadores en Pico Rivera y 3, 000 más en Palmdale.

El desarrollo estadounidense de la hipersónica se remonta a la década de 1940, cuando el JPL colocó un cohete WAC Corporal en la nariz de un cohete alemán V-2 para crear un cohete de dos etapas como parte del programa Bumper del Ejército. Lanzado desde el campo de misiles White Sands de Nuevo México en 1949, el cohete alcanzó las 5, 150 mph, o alrededor de Mach 6,7.

Otro gran avance se produjo en las décadas de 1950 y 1960 con el programa X-15, aviones experimentales propulsados ​​por cohetes que alcanzaron una velocidad máxima de Mach 6,7 y fueron diseñados para avanzar en la comprensión del vuelo hipersónico.

Los datos de los vuelos de prueba ayudaron a influir en el diseño de la nave espacial de la cápsula Apolo y el cohete Saturno V que llevó a los astronautas a la luna.

El transbordador espacial, que voló de 1981 a 2011, también alcanzó velocidades hipersónicas cuando volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra, conduciendo a desarrollos en baldosas cerámicas absorbentes de calor y grandes, bordes redondeados para reducir las temperaturas de reentrada.

But despite these incremental developments, hypersonics researchers say there are still big technical hurdles to solve, especially in materials science.

When reentering the Earth's atmosphere, the outer surface of the space shuttle orbiter encountered temperatures of nearly 3, 000 grados Fahrenheit. Aircraft-grade aluminum melts at a temperature about three times less than that, and the structure of a plane would fail at even lower temperatures.

One possible solution are materials such as titanium or nickel-based alloys, which can be used at speeds slightly beyond Mach 5. Past that, ceramic-matrix composites, a more exotic blend of strong, lightweight fibers, may be an answer.

"The better you can predict a heat load, the better you can come up with materials or structure to handle that heat load, " said Stuart A. Craig, an assistant professor in the aerospace and mechanical engineering department at the University of Arizona who researches hypersonic aerodynamics.

Development of a larger scramjet engine—formally known as a supersonic combustion ramjet—also has been challenging. While rockets can get a vehicle to hypersonic speeds, they are too large, heavy and inefficient to use in lighter missiles or aircraft.

Enter the scramjet—an air-breathing engine that can provide the boost needed to reach speeds greater than Mach 5 but is lighter and more efficient. Unlike a rocket, a scramjet does not need to carry its own tank of oxygen to burn with fuel, which is typically a hydrocarbon or hydrogen. En lugar de, it uses the air in the atmosphere to serve as an oxidizer for the propellant.

"You can't afford to build all these big rockets every time you want to fly a hypersonic glide vehicle or a cruise missile, " said George Nacouzi, senior engineer at Rand Corp. and an expert on missile development. "It's just not practical."

Scramjets typically start working at speeds of about Mach 5, when the air flow is still supersonic and is highly compressed. NASA's X-43A aircraft program last decade proved that scramjets could work, though on a smaller scale than a typical plane.

Scaling up can be challenging, said Boeing's Bowcutt, who developed his X-51A design while at Rockwell International, which was later acquired by Boeing. Since wind tunnels can be limited in size, engineers must also rely more on computer simulations, which can't necessarily give full verification of a concept in real-world conditions.

But new technological developments have helped make some of these issues easier to solve. In a recent presentation at an aerospace technology conference, Lockheed Martin Skunk Works Vice President Jack O'Banion said increased computer-processing power and digital tools helped the defense giant design a scramjet engine in 3-D for a plane concept known as the SR-72.

Lockheed Martin has said this hypersonic aircraft concept could travel at speeds as high as Mach 6 and be operational by 2030. A Lockheed executive recently disputed speculation that the SR-72 already exists, saying the company's focus was on hypersonic weapons systems. (The name is a nod to Lockheed's stealthy SR-71 Blackbird, which first flew in 1964 and reached average speeds of 2, 200 mph.)

With digital-printing manufacturing, O'Banion said the company could integrate the scramjet engine with an "incredibly sophisticated cooling system, " allowing the engine to withstand multiple firings for routine operations. No moving parts would be involved.

"It would have melted down into slag if we tried to produce it five years ago, " él dijo.

With all of these challenges, many researchers say hypersonics probably will be developed first for missiles and later for manned aircraft.

But don't expect to book a seat on a hypersonic passenger jet anytime soon, as commercial applications of the technology could be at least 30 years away, said Nacouzi of Rand Corp.

That timeline would depend on the business case for hypersonic travel, which would presumably command premium ticket prices. The example of the Concorde passenger jet isn't exactly promising. An air disaster claimed 113 lives in 2000, temporarily grounding the fleet, but the high costs of operating the jet amid the slower market for air travel after the Sept. 11 attacks were what led to the plane's ultimate retirement in 2003.

"It's much easier to start with missiles, " Nacouzi said. "They're simpler than aircraft. An aircraft has much more systems involved."

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