NASA X-43 – najszybszy bezzałogowy samolot

Chociaż najszybszym samolotem cały czas pozostaje SR-71 Blackbird (3529,6 km/h), najszybszym samolotem o napędzie rakietowym X-15 (7274 km/h), a najszybszym sterowanym przez człowieka statkiem powietrznym wahadłowiec Columbia (28 000 km/h), NASA X-43  jest najszybszym, bezzałogowym samolotem, zasilanym silnikiem strumieniowym o naddźwiękowej prędkości spalania (tzw. scramjet).

W latach 80. w Stanach Zjednoczonych rozpoczęto program National Aerospace Plane, którego celem było opracowanie pojazdu latającego, zdolnego do osiągania orbity okołoziemskiej przy użyciu własnego napędu, oraz przystosowanego do przewożenia ludzi i ładunków. Na początku lat 90. program ten został skasowany jeszcze przed rozpoczęciem prób prototypu, ale zdobyte podczas prac doświadczenie wykorzystano przy kolejnym projekcie o nazwie Hyper-X.

X-43 podwieszony pod B-52 podczas lotu testowego – bez zrzutu

W ramach tego programu opracowano bezzałogowy samolot NASA X-43. Powstały trzy maszyny pierwszej, testowej wersji oznaczonej jako X-43A. Samoloty były mniejsze od planowanej finalnej wersji – 3,7 m długości, 1,5 m rozpiętości skrzydeł i masa około 1400 kg, oraz od początku zakładano, że będą służyły do jednorazowych testów, po których będą niszczone. Głównym powodem takiej decyzji była chęć ograniczenia masy poprzez brak podwozia potrzebnego do lądowania.

Najważniejszą cechą X-43 był jednak napęd i sposób osiągania prędkości maksymalnej. Samoloty wyposażono w silnik typu scramjet (ang. Supersonic Combustion Ramjet, pol. silnik strumieniowy z naddźwiękową komorą spalania). Silnik ten może być wykorzystywany tylko przy prędkościach naddźwiękowych (co oznacza, że nie może służyć do rozpędzenia samolotu), ponieważ aby wytworzyć ciąg, powietrze musi być wtłaczane do dyfuzora wlotowego z prędkością naddźwiękową, a następnie jest sprężane a w komorze spalania dodawane jest paliwo (w tym przypadku wodór). Podczas sprężania powietrza wytwarzane jest ciepło, które spala paliwo, dzięki czemu rozprężający się strumień gazów wylotowych wytwarza bardzo duży ciąg.

X-43 podwieszony pod B-52 podczas pierwszego lotu, 2 czerwca 2001 roku

Aby osiągnąć prędkość potrzebną do uruchomienia silnika scramjet, X-43 rozpędzany był do prędkości ponad 4,5 macha przez rakietę typu Pegasus, która uruchamiała się po zrzuceniu maszyny z nosiciela, którym był bombowiec B-52. W przypadku X-43 paliwo podawane było do silnika strumieniowego tylko przez 11 sekund.

X-43 podczas zrzutu, 16 listopada 2004 roku

Przeprowadzono trzy próbne loty, z których pierwszy, przeprowadzony 2 czerwca 2001 roku skończył się samozniszczeniem maszyny. Po zrzucie silnik Pegasus przestał działać poprawnie, co utrudniło kontrolę nad maszyną. Aby ograniczyć straty, samolot zniszczono w powietrzu. Kolejne dwa loty przeprowadzone w marcu 2004 roku i 16 listopada 2004 roku. Podczas pierwszego z nich X-43 osiągnął prędkość 6,83 macha, a podczas drugiej 9,6 macha na wysokości 33 500 m. Tym samym X-43 stał się najszybszym bezzałogowym, kierowanym statkiem latającym, którego silnik potrzebował zewnętrznego powietrza do działania (silniki innych maszyn, które osiągnęły większe prędkości wymagały źródła tlenu do działania). Oba loty planowano zakończyły się zniszczeniem maszyn w wodach Pacyfiku.

Ze względu na wysokie prędkości, jakie osiągały X-43, wyposażono je w system schładzania krawędzi natarcia, które rozgrzewały się do bardzo wysokich temperatur.

Wyniki prób X-43 był dobre, ale po trzech lotach program zawieszono. Nie zbudowano kolejnych maszyn, które planowano (X-43B – pełnowymiarowa maszyna, X-43C – nieco większy od X-43A, miał służyć do prób nowego paliwa oraz X-43D – miał mieć takie same rozmiary jak X-43A, ale jego prędkość maksymalna miała wynosić 15 machów). Zdobyte doświadczenie wykorzystano jednak przy pracach nad maszynami typu X-51, oraz w programie DARBA Falcon Project.