La fusée Sky Star 2
Xingkong-2 / Ciel étoilé 2
Premier test en vol réussi de la Chine le 3 août 2018, la fusée Sky Star 2 [il ne semble pas y avoir de fusée Xingkong-1], a réalisé des progrès significatifs dans la fabrication d’armes hypersoniques auto-développées. Conçu par l'Académie chinoise d'aérodynamique aérospatiale de la China Aerospace Science and Technology Corporation, le Xingkong-2, ou Starry Sky-2, a été lancé dans une gamme cible située dans le nord-ouest de la Chine.
Selon les médias chinois, le test en vol a duré 10 minutes. Lors du test en vol, le véhicule hypersonique a été désengagé du lanceur et plusieurs manœuvres ont été effectuées. Les experts accordent une attention particulière au nouveau cycle de compétition dans le domaine des armes hypersoniques depuis plusieurs années. Le véhicule de vol a atteint 30 kilomètres d'altitude à Mach 5,5-6, a indiqué l'académie.
Certains observateurs ont déclaré que la fusée d'appoint utilisée dans ce vol d'essai était un missile balistique tactique de la campagne Dongfeng-15. D'autres pensent que la possibilité n'est pas grande. D'une part, le Dongfeng-15 a une portée insuffisante, et d'autre part, le volume des deux côtés n'est pas correct. En fait, à l'heure actuelle, la technologie des fusées et des missiles balistiques de la Chine est tellement développée, et un nouveau type de fusée d'appoint pourrait être développé.
Le test terminé après près de 10 minutes de vol, la fusée a terminé le virage du segment actif, la séparation entre le linceul de projection et la séparation entre les étages, l'avion d'essai a libéré le vol autonome, le grand virage de manœuvre balistique, etc., atteignant une hauteur de 30000 mètres, avec une vitesse de vol de 5,5-6 Mach, vol autonome pendant plus de 400 secondes, selon la balistique prévue dans la zone d'atterrissage. Le vol d'essai a été un succès complet. La sortie vidéo montrait simplement le lancement d'une fusée de taille moyenne. Il n'y avait rien lié au véhicule de vol hypersonique - pas de vidéo, pas de dessins animés, pas d'illustration, rien.
Le China Aerospace Aerodynamics Research Institute, qui est responsable du développement du véhicule hypersonique à corps d'onde, est une importante organisation de développement d'armes de pointe en Chine.
Le cinquième institut de défense, dont les origines remontent à 1956, est la première institution de recherche sur les missiles en Chine, et Qian Xuesen en est le doyen. Le troisième laboratoire de recherche du cinquième institut de recherche, le laboratoire de recherche aérodynamique, a été la première base de recherche aérodynamique et d'expérimentation en Chine sous le commandement personnel de Qian Xuesen.
En 1964, il a été converti en Institut de recherche aérodynamique de Pékin. Dirigeants du ministère de l'industrie des machines, de l'industrie aérospatiale, de la China Aerospace Industry Corporation, de la China Aerospace Science and Technology Corporation. En 2004, le China Aerospace Aerodynamics Research Institute a été créé en tant que l'un des huit consortiums de recherche et de production du groupe des sciences et technologies aérospatiales, et en même temps comme unité chef de file pour le développement de l'industrie des drones.
Waverider est un véhicule de vol qui vole dans l'atmosphère et utilise les ondes de choc générées par son propre vol hypersonique avec l'air pour planer à grande vitesse. un aéronef voyageant à Mach 1 ou plus produit une onde de choc dans l'air.
Si l'avion est conçu correctement, il peut être conçu pour surfer sur cette onde de choc pour produire une plus grande portance, moins de traînée, une plus grande autonomie et des performances globales améliorées.
Ces aéronefs sont communément appelés waveriders. Les Waveriders sont particulièrement utiles à des nombres de Mach élevés lorsque les pertes de choc (traînée des vagues) deviennent de plus en plus importantes.
Les Waveriders réduisent les pertes de choc en réduisant l'angle de choc nécessaire pour générer la portance requise, ce qui améliore le rapport portance / traînée (UD) de l'avion et, par conséquent, améliore ses performances globales.
Le concept "Waverider" est né du fait qu'à des vitesses hypersoniques une aile Caret aura une onde de choc d'arc plane attachée aux bords de ses surfaces planes en forme de V inversé. La région de haute pression entre le plan de vague et l'aile produit la force de portance sur cette aile Caret qui justifie le terme descriptif - "Waverider". Il a été suggéré de disposer les ailes Caret dans une géométrie axi-symétrique pour obtenir un corps symétrique stabilisé par ondes pour le vol hypersonique.
Les Waveriders sont conçus pour maintenir un choc attaché le long de leurs bords d'attaque.
Autrement dit, l'onde de choc n'est pas détachée du bord d'attaque, où le détachement permettrait à l'air à haute pression qui génère de la portance de se répandre autour des bords d'attaque, réduisant ainsi la portance, nécessitant ainsi une augmentation de l'angle d'attaque de l'aile pour maintenir la portance, avec une augmentation concomitante de l'angle de choc, de la traînée des vagues et de la traînée induite. Les ailes sont ainsi capables de maximiser la portance de compression créée par l'onde de choc, sans ajouter de traînée inutile; cependant, les conceptions d'aile de waverider conventionnelles ne sont optimisées que pour une seule condition de vitesse de Mach et d'angle d'attaque.
En général, les aéronefs waverider offrent de nombreux avantages par rapport aux aéronefs conventionnels lorsqu'ils voyagent à des vitesses de Mach élevées, telles que, mais non limité à, ne produisant qu'une portance positive; maintenir un choc de bord d'attaque attaché, qui minimise le déversement d'air à haute pression de la surface inférieure de l'aile, minimisant ainsi les pertes d'écoulement latérales; et minimiser l'écoulement transversal, qui aide à maintenir l'écoulement laminaire naturel de la couche limite, ce qui réduit la traînée de frottement et le chauffage aérodynamique.
Les waveriders conventionnels sont généralement conçus pour être utilisés à un seul nombre de Mach spécifique et à un angle d'attaque spécifique.
C'est-à-dire que l'onde de choc d'arc créée par une aile hypersonique typique, y compris un waverider, se détache du bord d'attaque de l'aile lorsque la combinaison du nombre de Mach et de l'angle d'incidence d'écoulement résolue dans un plan normal au bord d'attaque est en dehors de la plage qui donnerait une solution de choc fixée sur une cale bidimensionnelle, comme on le voit sur la Fig. 2. Dans des conditions de choc détaché, le flux peut se répandre autour du bord d'attaque de l'aile, réduisant ainsi la pression de surface inférieure et, par conséquent, la portance.
En conséquence, l'utilité particulière des waveriders peut être limitée à une très petite enveloppe opérationnelle - une petite plage de nombre de Mach et d'angle d'attaque. Cette petite enveloppe opérationnelle empêche un fonctionnement à hautes performances en dehors de l'ensemble prédéterminé de paramètres étroits et, par conséquent, limite la polyvalence et les performances des waveriders conventionnels.
La fusée "Starry Sky-2", un avion supersonique à grande vitesse, n'est pas le premier véhicule hypersonique chinois. Mais le véhicule hypersonique que la Chine a testé ces dernières années appartient à un autre type, un véhicule de glissement hypersonique (HGV) qui peut être utilisé comme tête de missile balistique. Le porteur du planeur hypersonique est un missile balistique qui effectue un vol contrôlé à la vitesse supersonique à la fin de l'orbite. Les planeurs hypersoniques peuvent ne pas avoir leurs propres unités de moteur parce que les missiles balistiques garantissent qu'ils accéléreront au niveau nécessaire.
La Chine suit l'exemple de la Russie et s'efforce d'équiper ses propres missiles balistiques d'ogives hypersoniques prévues de la même manière pour améliorer sa capacité à percer les systèmes antimissiles ennemis. Le missile balistique à moyenne portée Dongfeng-17 (DF-17) a été spécialement développé à cet effet, mais des équipements similaires peuvent également être fabriqués pour les missiles balistiques intercontinentaux.
Contrairement aux véhicules hypersoniques similaires fabriqués en Chine (connus sous le nom de DF-ZF et développés au moins au cours des cinq dernières années), la fusée "Starry Sky" utilise d'autres principes aérodynamiques.
La fusée "Starry Sky" peut être appelée un missile de croisière hypersonique, ce qui signifie qu'il s'agit d'un planeur spécialement conçu qui permet de tirer parti de la force ascendante de l'onde de choc qui se produit en raison de son vol hypersonique. Contrairement aux planeurs, ce type d'avion vole à une vitesse légèrement inférieure (fusée "Starry Sky" jusqu'à 6M) et vole à une altitude relativement basse, mais sa trajectoire de vol est plus imprévisible.
Il est entendu que la fusée «Starry Sky» est équipée d'un moteur à réaction à statoréacteur supersonique. La nouvelle que la Chine a développé des moteurs similaires n'est connue que ces dernières années. Les difficultés liées aux essais et au développement de véhicules hypersoniques équipés de moteurs à réaction statoréacteurs supersoniques ne doivent pas être sous-estimées. Le lancement réussi d'un test en vol ne garantit pas que le système ci-dessus installera des troupes dans un avenir prévisible.
Les États-Unis et la Russie ont passé des décennies à travailler sur des véhicules hypersoniques équipés de moteurs à réaction statoréacteurs à vitesse sonore, mais les problèmes de pannes, d'accidents et de fiabilité ont été si fréquents qu'aucune réalisation n'a été réalisée.
Le premier «poignard» de missile de croisière supersonique de l'armée de l'air russe au monde à entrer en service de combat utilise un moteur de missile à combustible solide, qui est en fait un missile balistique militaire «Iskander» spécialement modifié. À en juger par divers aspects, il existe un projet similaire en Chine - un missile balistique Dongfeng-21 (DF-21) spécialement modifié basé sur le bombardier-6K (H-6K).
Par rapport à ce système encombrant, il peut être beaucoup plus flexible d'adopter et d'installer plus de plates-formes basées sur le missile balistique «Star-2».
Des moteurs de missiles à combustible solide ont également été utilisés pendant l'essai accéléré, mais diverses options pourraient être développées à l'avenir. La Chine a une fois de plus prouvé sa position dans les pays leaders de la compétition de missiles hypersoniques, mais il lui reste encore beaucoup à faire avant que de tels missiles soient déployés dans l'armée.
Les experts japonais estiment que le véhicule hypersonique chinois a une autonomie d'environ 10 000 kilomètres et une vitesse 10 fois supérieure à la vitesse du son. Quel est le concept de cette distance? Pékin-Washington est à 12 000 kilomètres; Pékin-Los Angeles est de 10 000 kilomètres; Shanghai-Washington est à 12 000 kilomètres; et Shanghai-Los Angeles est de 10 500 kilomètres.
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