Tajny projekt - Aurora

Czy siły powietrzne lub agencje wywiadowcze USA posiadają w swoim arsenale ponaddźwiękowy samolot zdolny osiągać prędkości sześciokrotnie przekraczające prędkość dźwięku (6 Macha)?

Ostatnie dowody lub raczej obserwacje mogą sugerować, że tak. Chyba najbardziej znanym wydarzeniem, które może świadczyć o istnieniu takiej technologii, było zaobserwowanie i wykonanie szkicu trójkątnego samolotu w sierpniu 1989 roku przez inżyniera Chrisa Gibsona z North Sea (firma zajmująca się eksploracją mórz). Są trzy powody przemawiające za tym że szkic ten jest faktycznym oddaniem pojazdu Aurora.

Po pierwsze, kwalifikacje obserwatora, które pozwalają mu na rozpoznanie każdego znanego światu samolotu. Po drugie, szkic w kształcie i wielkości prawie doskonale pasuje do ponaddźwiękowego samolotu dostarczanego przez McDonnell Douglas (amerykański producent samolotów) i USAF w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych. Po trzecie, samolot wygląda inaczej niż cokolwiek innego, znanego.

6 marca 1990 roku, jeden z samolotów szpiegowskich Lockheed SR-71 Blackbird z Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (USAF), pobił oficjalny rekord szybkości lecąc z Los Angeles na lotnisko w Dulles (Washington). Był to zarazem jego ostatni lot i koniec projektu SR-71. Oficjalny powód wycofania samolotu, mówił o oszczędnościach rzędu 200-300 milionów dolarów rocznie, które były kosztami obsługi floty tych samolotów. Ponadto, bardziej dociekliwym dziennikarzom mówiono iż samolot stał się zbyteczny ponieważ jego zalety przejęły już satelity szpiegowskie. Jednak tu pojawia się problem. W USAF nie było żadnych protestów wobec prób wycofania samolotu i zakończenia programu, co nie miało miejsca nigdy w historii!!

Co więcej, przetestowanie tak radykalnie nowego samolotu zawsze niesie za sobą ogromne koszty i niewygodę, nie tylko w projektowaniu i rozwoju prototypu, ale też w utrzymaniu w tajemnicy miejsca testowania przed opinią publiczną. Gdzie można by takie testy przeprowadzić? Najbardziej prawdopodobnym miejscem wydaje się baza w Strefie 51 nad jeziorem Groom. Przede wszystkim jednym z udogodnień jakie ma baza jest pas startowy o 6 milowej długości, czyli dwa razy dłuższy niż każdy normalny pas startowy w całych Stanach i na świecie. Zatem jego możliwości wydają się oczywiste.

Jaka firma sprostała by technologicznie projektowi Aurora? Odpowiedź jest prosta: Lockheed Advanced Development Company (wcześniej Lockheed Skunk Works). W roku 1980 analitycy finansowi wnioskowali że firma Lockheed była zaangażowana w kilka bardzo dużych projektów. Niestety, nie chcieli (lub nie mogli) przedstawić żadnych konkretnych dowodów swojej tezy. Prawdą jednak jest że firma ma unikalny zapis dotyczący zarządzaniem dużymi programami, który umożliwia objęcie ich wysokim ryzykiem i utrzymywanie w sekrecie. Co więcej, przedsiębiorstwo zobowiązuje się do spełnienia tego zapisu(!)

Hipersoniczny napęd
Do roku 1945, tylko niewielka ilość odrzutowców miała zdolność osiągnięcia prędkości 500 mph. 15 lat później (1960) samolot który potrafił przekroczyć 1500 mph, wchodził w służbę eskadr lotniczych. Natomiast samolot przekraczający 2000 mph, był rozwijany i miał być wdrożony do roku 1965. Następnym krokiem wydaje się osiągnięcie ponaddźwiękowej szybkości.

Najbardziej udanym programem badawczym w dziedzinie ponaddźwiękowej, jest samolot rakietowy X-15 który powstał na potrzeby NASA (wtedy jeszcze NACA). Projekt obejmował badania nad pojazdami z maksymalną prędkością przekraczającą 6 Macha oraz maksymalną wysokością powyżej 50 mil. Program rozwinął się i przewyższył wyznaczone mu cele, dostarczył wartościowych danych które zostały użyte przy budowie dzisiejszych samolotów, włączając w to statek kosmiczny NASA oraz najprawdopodobniej samolot Aurora.

Na początku lat sześćdziesiątych, Lockheed i Laboratory Dynamics Flight USAF rozpoczął badawczy program, który z kolei dostarczył danych na temat podróżowania w ponaddźwiękowej szybkości jak również kilka praktycznych kształtów tych pojazdów. Z programu pochodzi prototyp pojazdu FDL-5 który jest zdumiewająco podobny do widzianego przez Chrisa Gibsona z North Sea samolotu... Aurora.

Ponaddźwiękowe wymagania
Żeby struktura ponaddźwiękowego pojazdu pozostała nietknięta na tak dużych prędkościach i naprężeniach, musi wytwarzać minimalny opór oraz być wolnym od cech które dają wzrost koncentracji ciepła, kształt samolotu musi być w stanie do przenoszenia jej po całej powierzchni konstrukcji. Zarządzanie ciepłem jest bardzo ważne dla tak szybkiego samolotu.

Tarcie poszycia uwalnia gorącą energię do samolotu i jeśli ma on wytrzymać, musi być ona odprowadzona poza pojazd. Jedyną metodą aby to zrobić jest ogrzanie paliwa zanim dotrze do silnika i pozbyć się dużej temperatury razem ze spalinami. Ochładzanie paliwa musi być stosowane ostrożnie i wydajnie, w przeciwnym razie zasięg i wytrzymałość samolotu będzie ograniczona.

W jaki sposób samolot może osiągać takie prędkości? Konwencjonalne silniki turbo odrzutowe nie są w stanie uporać się z przychodzącymi strumieniami powietrza przy takich prędkościach. W przypadku ponaddźwiękowego napędu, jedynie tunel (kanał) aero-termodynamiczny lub silnik strumieniowy jest odpowiedni do takich prędkości. Silniki strumieniowe przy dużych prędkościach, potrzebują dużego wlotu powietrza. W wyniku czego, silnik zajmuje duży obszar i potrzebuje dużej ilości paliwa aby wszystko prawidłowo działało. Cała konstrukcja daje wysoką skuteczność.

Wybór właściwego paliwa
Wybór właściwego typu paliwa dla projektu ponaddźwiękowego jest bardzo ważny, ponieważ różne części statku dochodzą do temperatur od 537 stopni Celsjusza do powyżej 760 stopni. Paliwo musi dostarczać zarówno energii do silników jak i rozprowadzać temperaturę. Przy dużych prędkościach nawet specjalne wysoko palne paliwo JP-7 używane w SR-71 Blackbird nie potrafi wchłonąć wystarczającej ilości ciepła. Rozwiązaniem tego może być paliwo kriogeniczne.

Największe możliwości dają tu metan oraz wodór. Płynny wodór dostarcza trzy razy więcej energii i pochłania sześć razy więcej gorąca niż jakiekolwiek inne paliwo. Problemem jest jednak zbyt niska gęstość wodoru która powoduje zwiększenie zbiornika z paliwem co powoduje zbyt duży opór. Kiedy płynny wodór był stosowany jako paliwo w lotach kosmicznych, badania nad nim udowodniły że lepszym rozwiązaniem do osiągnięcia prędkości od 5 Macha do 7 Macha będzie płynny metan.

Metan jest szeroko dostępny, dostarcza więcej energii niż paliwo odrzutowca i może wchłonąć pięć razy więcej gorąca niż wspomniane paliwo JP-7, a w porównaniu z płynnym wodorem jest trzy razy gęstszy i łatwiejszy w użyciu.

Co tak na prawdę wiemy o projekcje Aurora?
Niestety, niewiele. 16 listopada 1998 kamery wideo zarejestrowały na niebie tajemniczy efekt ‘fireball'. Samolot który został zaobserwowany, leciał na bardzo dużej wysokości i z ogromną prędkością oraz co ciekawsze, pozostawiał za sobą tajemnicze smugi kondensacyjne. Czy był to samolot szpiegowski Aurora? Tego nie wiemy.

Ciekawostki powiązane z artykułem:
1. W latach 90-tych, w USA słynna była pogłoska iż w tajnych instalacjach na pustyni Nevada, w słynnej Strefie 51 (nad wyschniętym jeziorem Groom), prawdopodobnie pracowano nad nowym, wykonanym w całkiem nowej technologii super samolocie o nazwie... Aurora.

2. Technicznie projekt Aurora jest znany jako Special Access Program (SAP), często takie projekty są określane też jako - black programs - czarne programy. Prawdziwa nazwa samolotu była utrzymywana (i oficjalnie nadal jest) w sekrecie, podobnie jak i samo jego istnienie (podobnie było z F-117a które było trzymane w tajemnicy przez dziesięć lat od czasu jego pierwszego próbnego lotu).

3. Porównując bazę w Strefie 51 dzisiaj ze zdjęciami z 1970 roku, jest oczywiste że dużo budynków i hangarów zostało tam dobudowane podczas ostatniej dekady.

4. Długość pasa startowego jest określana albo przez wymaganą przez samolot odległość do uzyskania prędkości pozwalającej do poderwania się (ta długość jest proporcjonalna do szybkości w której poderwanie ma miejsce) oraz/lub długości potrzebnej maszynie do zmniejszenia prędkości po wylądowaniu. Zwykle bardzo długie pasy startowe są przeznaczone dla samolotów o bardzo wysokim minimum szybkości.

5. Definicja - ponaddźwiękowy - nie jest wyraźnie zdefiniowana, ale z aerodynamiki wiemy, że strefa ponaddźwiękowa zaczyna się gdy przód pojazdu powoduje że powietrze zostaje złapane w pułapkę (stożek Macha) i nie może opływać dookoła pojazdu, dochodzi wtedy do wysokich ciśnień i temperatur.