A aeronave elegante, realmente mais foguete do que avião, caiu da asa de um B-52 antes de disparar pelo céu acima da cordilheira marítima de Point Mugu, na costa da Califórnia, deixando um longo, rastos brancos em seu rastro.

O X-51A não tripulado atingiu Mach 4.8, quase cinco vezes a velocidade do som, com a ajuda de um impulsionador de foguete sólido. Em seguida, a aeronave da Boeing Co. descartou o propulsor e seu motor experimental scramjet assumiu, sugar ar altamente comprimido para impulsionar o veículo ainda mais rápido - a uma velocidade hipersônica de cerca de 3, 400 mph, ou Mach 5.1.

A aeronave confiou naquele scramjet por apenas 3 {minutos durante o vôo de teste de 2013, mas os pesquisadores dizem que uma tecnologia confiável que impulsiona aeronaves a velocidades hipersônicas de Mach 5 ou superior pode funcionar em 10 anos, inicialmente para uso em mísseis.

As apostas são altas.

O Pentágono vê o armamento hipersônico como uma virada de jogo em potencial que poderia dar a ele - ou a um oponente - o tipo de vantagem que aeronaves furtivas ou bombas inteligentes deram nas últimas décadas. Mísseis hipersônicos seriam extremamente difíceis de abater, chegando com pouco ou nenhum aviso e manobra para evitar defesas.

Rússia e China também estão desenvolvendo mísseis hipersônicos, e em novembro, havia relatos de que a China havia começado a construir o túnel de vento mais rápido do mundo para testar aeronaves e armas hipersônicas.

"Também estou profundamente preocupado com os pesados ​​investimentos da China na próxima onda de tecnologias militares, incluindo mísseis hipersônicos, "Almirante Harry Harris Jr., chefe do Comando do Pacífico dos EUA da Marinha, disse na semana passada perante um Comitê de Serviços Armados da Câmara. "Se os EUA não acompanharem o ritmo, (Comando do Pacífico dos EUA) lutará para competir com o Exército de Libertação do Povo em futuros campos de batalha. "

Como em programas anteriores, incluindo tecnologia furtiva e pesquisa de mísseis balísticos, O sul da Califórnia pode assumir um papel de liderança em seu desenvolvimento.

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, ou DARPA, a mesma agência que ajudou a desenvolver a Internet, e a Força Aérea está liderando um programa denominado Conceito de Arma com Respiração Aérea Hipersônica. Ele premiou empresas de defesa, incluindo Raytheon Co. e Lockheed Martin Corp., contratos para trabalhar em tecnologias que permitiriam um míssil de cruzeiro hipersônico lançado do ar "eficaz e acessível".

A empresa aeroespacial Orbital ATK Inc. também foi recentemente selecionada para participar de um projeto de motor de aeronave hipersônico com a DARPA, enquanto os fabricantes de aeronaves militares discutiram seus próprios conceitos para aviões hipersônicos.

Termo mais próximo, o Departamento de Defesa está preparado para começar a testar um projétil de hipervelocidade para sistemas de armas que podem atingir velocidades próximas a Mach 6, de acordo com relatórios. O projétil pode ter implicações para a defesa antimísseis futura.

A hipersônica confiável não só pode impulsionar um míssil a velocidades incríveis que o tornam mais difícil de derrubar, mas também pode permitir uma maior capacidade de manobra em altitudes incomuns - tanto mais perto do solo quanto muito mais alto do que o alcance dos sistemas de defesa antimísseis atuais, de acordo com um relatório da Rand Corp divulgado no ano passado.

"Havia um velho ditado que dizia que a hipersônica era o futuro e sempre seria, "disse Kevin Bowcutt, colega técnico sênior e cientista-chefe de hipersônica na Boeing, que propôs o design do conceito original para o X-51A em 1995. "Agora as pessoas acreditam. É real."

Os EUA.' A ênfase tecnológica atual na hipersônica é multifacetada. Historicamente, os EUA têm sido líderes neste campo, e a tecnologia é promissora. Mas o desenvolvimento não está sendo impulsionado por uma necessidade de missão específica, disse James Acton, co-diretor do Programa de Política Nuclear do grupo de estudos Carnegie Endowment for International Peace.

Outros analistas disseram que a pressão atual para a hipersônica pode ser uma tentativa de desencorajar outros países de considerar ataques com mísseis hipersônicos.

Mas para desenvolver tecnologia hipersônica funcional, os EUA precisarão desenvolver sistemas de motor e materiais que possam operar em altas velocidades e temperaturas por longos períodos de tempo. Esse custo de pesquisa e desenvolvimento por si só seria significativo, e nem mesmo incluiria os bilhões de dólares necessários para desenvolver veículos operacionais, especialistas falam.

Dezenas de bilhões de dólares poderiam ser gastos em contratos hipersônicos entre 2020 e 2035 se a pesquisa "se concretizar em programas de armas reais, "disse Loren Thompson, um analista aeroespacial do Lexington Institute think tank, que recebe financiamento da Lockheed Martin e da Boeing.

Isso poderia ser uma bênção para o sul da Califórnia.

Thompson disse que a região é o lar de centros de pesquisa importantes para a indústria e o governo dos EUA - como a secreta instalação Palmdale Skunk Works da Lockheed Martin e a Base da Força Aérea Edwards - o que poderia torná-la o centro de pesquisas hipersônicas. A Boeing disse que o trabalho hipersônico já está sendo feito em suas instalações de Huntington Beach, bem como em St. Louis e Seattle.

Os principais programas de pesquisa e desenvolvimento do passado trouxeram milhares de empregos para a região. Quando o bombardeiro stealth B-2 se aproximou de seu pico de produção em 1992, a construtora de aviões Northrop tinha 9, 000 trabalhadores no Pico Rivera e 3, 000 mais em Palmdale.

O desenvolvimento de hipersônicos nos EUA data da década de 1940, quando o JPL conectou um foguete WAC Corporal no nariz de um foguete V-2 alemão para criar um foguete de dois estágios como parte do programa de pára-choques do Exército. Lançado na cadeia de mísseis White Sands do Novo México em 1949, o foguete atingiu 5, 150 mph, ou cerca de Mach 6.7.

Outro grande avanço veio nas décadas de 1950 e 1960 com o programa X-15, aeronaves experimentais com propulsão de foguete que atingiram uma velocidade máxima de Mach 6,7 e foram projetadas para avançar na compreensão do vôo hipersônico.

Os dados dos voos de teste ajudaram a influenciar o design da nave espacial da cápsula Apollo e do foguete Saturn V que levou os astronautas à lua.

O ônibus espacial, que voou de 1981 a 2011, também atingiu velocidades hipersônicas ao reentrar na atmosfera da Terra, levando a desenvolvimentos em telhas de cerâmica de absorção de calor e grandes, bordas arredondadas para reduzir as temperaturas de reentrada.

Mas, apesar desses desenvolvimentos incrementais, pesquisadores hipersônicos dizem que ainda há grandes obstáculos técnicos a resolver, especialmente na ciência dos materiais.

When reentering the Earth's atmosphere, the outer surface of the space shuttle orbiter encountered temperatures of nearly 3, 000 graus 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. Em vez 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, " ele disse.

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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