Jeszcze niedawno rotacyjne silniki detonacyjne wyglądały trochę jak jedna z tych technologii, które przez kolejne lata oglądamy głównie na stanowiskach badawczych. Udane próby były interesujące, osiągi obiecujące, a potencjalne zastosowania ogromne, tylko że ciągle brakowało najważniejszego kroku. Silnik przyszłości musi kiedyś opuścić laboratorium. Najnowszy ruch Sił Powietrznych USA sugeruje, że właśnie do takiego momentu powoli dochodzimy.
Amerykanie chcą sprawdzić RDRE tam, gdzie są problemy
Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (AFRL) rozpoczęło poszukiwania wykonawcy programu, którego celem będzie rozwinięcie RDRE-CC, czyli rotacyjnego detonacyjnego silnika rakietowego o cyklu kombinowanym, z obecnego poziomu gotowości technologicznej TRL 3 do TRL 6. Mówiąc po ludzku – technologia, która znajduje się jeszcze na etapie eksperymentalnym, ma zostać rozwinięta do postaci działającego układu zdolnego do demonstracji w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.
Czytaj też: Elektrownia nad naszymi głowami. Wojsko USA chce odbierać energię prosto z orbity
Program HERMES ma potrwać około 36-48 miesięcy i zakończyć się demonstracją napędu podczas rzeczywistego lotu. Eksperymentalny pojazd wystartuje z ziemi, zostanie najpierw rozpędzony za pomocą rakiety sondującej, a dopiero później uruchomiony zostanie badany silnik detonacyjny. Wcześniej konstruktorzy przeprowadzą serię prób samego napędu – najpierw w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, a następnie w strumieniu powietrza odtwarzającym warunki panujące podczas szybkiego lotu. Celem programu jest więc przejście od wczesnego demonstratora technologii do układu, który pokaże swoje możliwości w warunkach możliwie zbliżonych do tych, z jakimi spotkałby się w przyszłej broni.
Najważniejsze jest jednak to, do czego Amerykanie chcą wykorzystać tę technologię. RDRE-CC powstaje z myślą o programie HAMM, czyli koncepcji szybkiej i stosunkowo taniej amunicji przeznaczonej do produkcji na dużą skalę. Sama idea mówi tutaj bardzo dużo. Nie chodzi wyłącznie o stworzenie kolejnego możliwie najszybszego pocisku, ale o połączenie wysokich osiągów z ceną i konstrukcją pozwalającą wytwarzać oraz kupować taką broń w znacznie większych ilościach.
Ten silnik ma działać dzięki detonacjom
Sedno RDRE jest fascynujące, bo klasyczne spalanie paliwa zostaje zastąpione przez falę detonacyjną krążącą po pierścieniowej komorze. Nie należy wyobrażać sobie tego jako silnika, który cały eksploduje i jakimś cudem nadal istnieje. W odpowiednio zaprojektowanej komorze naddźwiękowa fala detonacyjna nieustannie obiega jej wnętrze, a kolejne porcje mieszanki paliwowej podtrzymują cały proces. Skala tego jest absurdalna.
Przy innym eksperymentalnym RDRE, który opisywałem przy projekcie Pegasus częstotliwość zjawiska sięgała około 20000 razy na sekundę. Nie oznacza to oczywiście, że amerykański RDRE-CC będzie pracował dokładnie z taką samą częstotliwością, bo wszystko zależy od geometrii komory i warunków pracy. Dobrze jednak pokazuje to skalę zjawiska stojącego za określeniem “tysiące detonacji”.
Czytaj też: Fałszywy raport AI poruszył wojsko. To już nie jest zabawna halucynacja chatbota
Korzyść nie sprowadza się przy tym do byle efektownej fizyki, bo RDE może być konstrukcyjnie prostszy, pozbawiony części ruchomych i zapewniać wysokie osiągi w małej objętości. NASA uzyskała podobne wnioski podczas swoich prac nad RDRE. Według jej analiz kompletny silnik tego typu może być w określonych konfiguracjach o około 10-50% krótszy od konwencjonalnego odpowiednika o podobnej średnicy wylotowej. Z kolei w pocisku każdy taki centymetr ma znaczenie. Mniejszy silnik oznacza więcej miejsca na paliwo, większą głowicę, elektronikę albo po prostu możliwość zmniejszenia całej broni.
F-35 może dostać więcej zasięgu bez powiększania pocisku
W przypadku pocisku powietrze-ziemia dodatkowe miejsce na paliwo może przełożyć się na większy zasięg rażenia bez powiększania całej konstrukcji. Przy pociskach powietrze-powietrze stawka jest jeszcze bardziej interesująca, bo F-35 oraz F-22 mają ściśle ograniczoną przestrzeń wewnętrznych komór uzbrojenia ze względu na ich charakter stealth. Jeżeli więc uda się zwiększyć zasięg, prędkość albo energię zachowaną w końcowej fazie lotu bez robienia z pocisku większej “rury”, to samolot nie musi zostać przebudowany pod nowe uzbrojenie.
Czytaj też: Granica między dronem i pociskiem rakietowym właśnie zaczyna znikać
Trzeba jednak postawić tutaj bardzo grubą kreskę. Nie znamy nadal prędkości HAMM, jego zasięgu, głowicy, wymiarów ani samolotu, który miałby go przenosić. Nie wiemy nawet, czy HAMM ostatecznie stanie się jednym konkretnym pociskiem. Na obecnym etapie Amerykanie chcą przede wszystkim udowodnić, że sam napęd może działać poza kontrolowanym stanowiskiem badawczym. Kolejnym krokiem będzie przekucie go na uzbrojenie i finalnie wdrożenie do masowej produkcji. Podobny trend opisywałem już przy BlackThorn, czyli rodzinie uzbrojenia projektowanej właśnie z myślą o taniej i masowej produkcji.
