Kineski inženjeri rade na projektu koji bi mogao da potpuno preokrene koncept vojnog vazduhoplovstva: hipersoničnu letelicu sa oblim krilima, poznatim i kao „makaze-krila“.
Ova ideja datira još iz 1940-ih i podrazumeva jedno ogromno krilo koje se može zakretati oko trupa aviona, slično oštricama makaza. Na malim brzinama krilo se drži normalno, što omogućava uzletanje, sletanje i klasičan let. Pri ogromnim brzinama, krilo se okreće i priljubljuje uz trup, pretvarajući avion u hipersoničnu strelu.
Tehnološki izazovi i istorijski problemi
Slični eksperimenti sprovođeni su u još nekim zemljama, ali možda najpribližnije kineskom konceptu je ono iz SAD još 1970-ih godina – letelica NASA AD-1 (Ames-Dryden-1) koja je imala slično oblo krilo promenjive geometrije strele, ali je bila notorno nestabilna i teško upravljiva. To je učinilo da projekat decenijama ostane samo koncept.
Današnji kineski tim pokušava da prevaziđe te probleme korišćenjem superkompjutera i veštačke inteligencije (AI) za precizno modeliranje protoka vazduha. Uz to, u konstrukciju se uvode pametni materijali i senzori koji mogu da izdrže ekstremne napore tokom hipersoničnog leta.
Novi dizajn uključuje i kanare, horizontalce i aktivne površine koje treba da obezbede stabilnost u letu i pri promeni položaja krila.
Borbeni potencijal: „matični dron“ hipersonične generacije
Ako uspe, ovaj koncept bi mogao da postane osnova za hipersonični borbeni dron sposoban da dostigne 5 maha (oko 6.000 km/h) i da leti na visini od 30 km – gotovo na ivici svemira.
Njegova ključna uloga ne bi bila samo izviđačka, već i ofanzivna. Prema projektnim zamislima, avion-dron bi mogao da nosi 16 do 18 manjih autonomnih dronova. Ti dronovi bi se lansirali iza neprijateljskih linija i izvršavali napade u rojevima na radarske stanice, komunikacione čvorove i komandne centre, dok bi „matični dron“ bezbedno napustilo zonu dejstva i vratio se u bazu.
Glavni izazov – osovina krila i ekstremne temperature
Najveći tehnički problem je pivotska osovina oko koje se okreće krilo. Na brzinama od 5 maha spoljna površina aviona se zagreva preko 1.000°C, dok osovina ostaje relativno hladna. To izaziva ogromne temperaturne razlike, što može dovesti do:
- različitih stepena širenja materijala,
- otkazivanja podmazivanja,
- pucanja konstrukcije usled zamora metala.
Svaki neuspeh u ovoj oblasti značio bi katastrofalan gubitak letelice.
Zato su potrebni redundantni sistemi: višestruki rezervni mehanizmi, monitoring naprezanja u realnom vremenu, dijagnostika u mikrosekundama i zaključavanje krila u stabilnom položaju ako dođe do kvara.
Povratak ideje koja je bila ispred svog vremena
Ako Kina uspe da savlada ove izazove, „makaze krilo“ moglo bi da se vrati kao revolucionarni aerodinamički koncept. Nekada neizvodljivo, sada bi uz pomoć veštačke inteligencije, savremenih materijala i hipersonične tehnologije moglo da postane stvarnost – i da omogući Pekingu oružje budućnosti koje nijedna druga vojska na svetu nema ni u planu.
Takav hipersonični dron mogao bi potpuno da promeni ravnotežu snaga u vazduhoplovstvu i da otvori novo poglavlje u globalnom vojnom takmičenju.
NASA AD-1 i DARPA „Switchblade“: prvi letovi, ograničenja i „neprijatne“ osobine koje prate ovakva rešenja
NASA je krajem 1970-ih napravila mali, niskobudžetni istraživački avion AD-1 sa jednim obličnim (pivotirajućim) krilom. Krilo je u letu moglo da se zakrene od 0 do 60°, a ceo program je trajao 1979–1982 sa ukupno 79 letova u centru Dryden (danas Armstrong). U praksi je potvrđeno da koncept funkcioniše, ali su se u velikim zakretanjima pojavile „neprijatne“ osobine upravljanja i stabilnosti koje su obeshrabrile dalju primenu u to vreme.
AD-1 je bio namerno spor i jeftin: kompozitna (fiberglas/pena) konstrukcija, dva mikro-turbo mlazna motora Microturbo TRS18-046 i limit brzine oko 270 km/h iz bezbednosnih razloga. Prvi let je obavio NASA pilot Tomas MakMerti 21. decembra 1979, a poslednji 7. avgusta 1982. Ograničen budžet i elastičnost krila doprineli su roll-coupling efektima i nestabilnosti pri većim uglovima zakretanja.
Iako je AD-1 nagovestio da oblo krilo može imati aerodinamičke benefite na većim brzinama (bolji odnos uzgona/otpora u transoničnom režimu), zaključak NASA je bio da su karakteristike upravljanja pri ekstremnim zakretanjima problematične – što je glavna lekcija koju današnji inženjeri moraju da reše.
Posle AD-1: DARPA „Switchblade“ i zašto je program stao
SAD su se konceptu vratile kroz Northrop Grumman „Switchblade“ – Krilo promenjive strele u formatu drona. Program je ušao u ranu fazu planiranja/riska sa opsežnim tunelskim ispitivanjima (preko hiljadu supersoničnih i subsoničnih testova), ali je otkazan 2008. pre izgradnje demonstratora letenja. Razlozi: prioriteti/budžet i tehnički rizici pri prelazu u nadzvučni režim.
Paralela sa novim kineskim projektom: šta je sada drugačije
Kineski tim polazi od istog aerodinamičkog principa, ali primenjuje veštačku inteligenciju i superkompjutere za detaljno modeliranje strujanja tokom zakretanja, pametne materijale i gustu mrežu senzora za real-time nadzor naprezanja, kao i aktivne površine da priguši bočna sprezanja i valjanja. Cilj je let do 5 maha na oko 30 km visine i uloga hipersoničnog „matičnog drona“ koji u trupu nosi oko 16–18 autonomnih dronova za napade u rojevima na radare, veze i komandne centre.
Za razliku od subsoničnog AD-1, kineski koncept cilja transonično-hipersonični opseg: pri poletanju krilo je normalno u odnosu na trup (maksimalan uzgon), pri oko 1 mah prelazi ka uglu od 45° radi ublažavanja talasnog otpora, a pri hipersoničnom krstarenju praktično se „stapa“ s trupom u strelu zarad niskog otpora – što je upravo onaj „režim“ koji AD-1 nije mogao da demonstrira zbog ograničene brzine i krutosti konstrukcije.
Najveći problemi ostaju: pivot/ležaj krila, termički gradijenti i zamor materijala
Pri brzini od 5 maha spoljne površine leteće strukture dostižu i do 1000 °C, dok je osovina/pivot unutra znatno hladnija. Razlika u širenju materijala, podmazivanje pod ekstremnim opterećenjima, torzione i vibracione sile – sve to čini mesto zakretanja kritičnim. Stručnjaci zato traže pouzdane mehanizme za zaključavanje krila u stabilnom položaju u slučaju kvara.
Zašto bi Kinezima moglo da pođe za rukom ono što AD-1 nije mogao
- Fly-by-wire + upravljanje veštačkom inteligencijom: algoritmi mogu aktivno da kompenzuju roll-coupling i nestabilnosti koje su mučile AD-1.
- Napredne kompozitne i pametne materijale: veća krutost/otpornost na aeroelastičnost uz senzore koji „čitaju“ naprezanja u realnom vremenu – nešto što AD-1 nije imao.
- Koncept misije „matičnog drona“: čak i uz delimično zakretanje krila (a ne maksimalnog), koncept dobija smisao kao brzi nosač rojeva dronova koji skraćuje vreme do cilja i izlazi iz PVO zaštite.
Donja linija
AD-1 je dokazao izvodljivost obličnog krila, ali je isto tako prikazao ogromne izazove upravljivosti pri velikim zakretanjima. Switchblade je pokazao da su i uz modernije alate rizici i troškovi visoki. Kineski projekat se oslanja na tehnološki skok (veštačka inteligencija, moderni kompoziti, aktivne površine) i cilja hipersoničnu primenu sa jedinstvenom vojnom logikom – „bespilotna letelica-nosač“ i udar u rojevima malih dronova sa nje. Ako uspeju da reše navedene probleme – oblo krilo bi zaista moglo da doživi svoju prvu pravu borbeno relevantnu renesansu.
