Amikor a Concorde utoljára emelkedett levegőbe, úgy tűnt, mi akik nem vagyunk vadászpilóták, elfeledhetjük a szuperszonikus repülés csodáját. Most egy japán kutatócsoport azzal kecsetet, hogy nem is szuper, hanem hiperszonikus repülők fognak alig két óra alatt átrepíteni az óceánokon.
Szuperszonikus repülésnek azt nevezzük, amikor a repülőgép túllépi a hangsebességet. Egyik kísérőjelensége a földön hallható hangrobbanás. A hangrobbanás a hirtelen nyomásváltozástól lép fel, és magában a repülőgépben nem észlelhető, hiszen a gép a hangsebességnél gyorsabban repül. A hangrobbanás folyamatosan keletkezik, nem csak abban a pillanatban, amikor a repülőgép átlépi a hangsebességet. A hangsebesség tengerszinten kb. 1200 km/h, ami a magassággal csökken, 15 000 méteren már csak 1060 km/h. Ezért az aktuális hangsebesség jelzésére a Mach-szám megnevezést vezették be, amihez hozzátartozik az elérési magasság.
Az első szuperszonikus repülési kísérletek 1947-ben kezdődtek. Az orosz MiG–19 volt az első vadászgép, ami tartósan képes volt vízszintes szuperszonikus repülésre. Ezt hamarosan követte a Republic XP-91, és a North American F–100 Super Sabre. Az első szuperszonikus bombázó az amerikai Convair B–58 Hustler, ami 1956-ban lépett szolgálatba.
Az Egyesült Államok 1966 decemberében megbízta a Boeing repülőgépgyárat egy kereskedelmi repülőgép kifejlesztésével, aminek képesnek kellett lennie 300 utas szállítására Mach 2,7 sebességgel. 1971 elejéig a Boeing 2707-esnek nevezett projektre 425 millió dollárt költöttek, de még a prototípusok sem készültek el.. 1971 márciusában az amerikai kongresszus nem szavazta meg a projekt további finanszírozását.A Szovjetunió viszont elkészítette saját szuperszonikus gépét – elsőként a világon. 1965 júniusában a Párizsi Légibemutatón megjelent a Tupoljev Tu-144, bár a Mach 1 sebességet csak 1969-ben érte el. 1970-ben már Mach 2 sebességgel repült. 1971-ben halálos balesetet szenvedett a Párizsi Légibemutatón, ennek ellenére 1975-ben teher- és postai gépként járt Moszkva és Kazahsztán között. A rendszeres személyszállító járatok 1977-ben kezdődtek – de nem voltak sikeresek. A géppel sok baj volt, azt utazási élmény pedig rémes volt – a hajtóművek olyan hangosak voltak, hogy az utasok és az utaskísérők csak cédulákra írva tudtak kommunikálni. A gép sikertelenségét jól jelzi, hogy összesen 55 alkalommal repült csak utasokkal a fedélzetén.
Az egyetlen valóban működő szuperszonikus utasszállító a brit-francia Concorde volt. Elsőként 1969-ben emelkedett a levegőbe, és 1976-tól 27 éven keresztül állt szolgálatban. Általában a londoni Heathrow (a British Airways színeiben) valamint a párizsi Charles de Gaulle repülőtér (az Air France színeiben) és a New York-i John F. Kennedy repülőtér közötti járatokat teljesítette. Sok rekordot felállított, ezek közül a legjelentősebb a London és New York közötti 2 óra, 52 perc és 59 másodperces repülőút volt, 1996. február 7-én.A brtiek és franciák hatalmas reményekkel vágtak bele a jövő reménységének tekintett projektbe, azonban a növekvő olajárak és a hangrobbanás elleni tiltakozások miatt a gépet végül nem csak veszteségen lehetett üzemeltetni, így a két nemzeti légitársaságon kívül senki nem kért belőle.
Most azonban úgy tűnik – egy még ennél is gyorsabb gép tervezésébe fogtak bele. Hiperszonikus sebességnek a hangsebesség többszörösével történő repülést nevezzük. Maga z elképzelés nem új – 1961 novemberében az amerikai Robert White az X-1kísérleti repülőgéppel Mach 6-ot meghaladó sebességet ért el, 1967. október 3-án Kaliforniában egy X-15 elérte a Mach 6,7-es sebességet is. Az elmúlt években első sorban fegyverfejlesztések folytak.
2021 júliusában Kína űrrepülőgépet tesztelt. Egy űrrepülőgépnek 90 percbe telne, hogy körbejárja a Földet (ami meghiúsítaná a hiperszonikus repülésű fegyver küldetését). 2022-ben további két hiperszonikus modellt mutattak be. Egy mesterséges intelligencia szimulációja szerint egy Mach 11-es repülőgép képes lehagyni egy Mach 1,3-as vadászgépet, amely megpróbálja megtámadni, miközben rakétát lő ki az „üldöző” vadászgépre. Ez a stratégia egy tűzvezérlő rendszert igényel a váll felett történő rakétakilövéshez, amely 2023-ban még nem létezett.
2016-ban Oroszország állítólag két sikeres kísérletet hajtott végre az Avangard hiperszonikus siklórepülőgéppel. A harmadik ismert, 2017-es kísérlet sikertelen volt. 2021-ben Oroszország egy 3M22 Zircon hajóellenes rakétát (távolsági csapásmérő fegyvert) lőtt ki a Fehér-tenger felett egy kísérletsorozat részeként. 2022 februárjában, 2022. február 18-án egy összehangolt rakétagyakorlat-sorozatot indítottak, amelynek részeként néhány hiperszonikus rakétát is kilőttek, nyilvánvalóan a hatalmi erejük demonstrálása céljából. A kilövőállások a Barents-tengeren lévő tengeralattjáróktól a Fekete-tengeren, Oroszország déli részén tartózkodó hajókig terjedtek. A gyakorlat részeként egy RS-24 Yars interkontinentális ballisztikus rakétát indítottak az észak-oroszországi Plesetsk űrkikötőből, amely elérte célpontját a kelet-oroszországi Kamcsatka-félszigeten.[68] Ukrajna becslése szerint egy 3M22 Zircon rakétát használtak ellene, de az nyilvánvalóan nem haladta meg a Mach 3-as sebességet, és 2024. február 7-én Kijevben lelőtték.
Az Egyesült Államok 2018 körül az egész Védelmi Minisztériumra kiterjedő közös programot indított a hiperszonikus rakéták fejlesztésének előmozdítására. 2021. október 21-én a Pentagon közölte, hogy egy hiperszonikus siklótest tesztje kudarcot vallott, mert a hajtóműve meghibásodott.
Japánban viszont nem katonaim, hanem polgári, utasszálló gépet terveznek, és már túl vannak egy sikeres modellezésen. Az bemutató előrelépést jelent azon technológia fejlesztésében, amelynek célja, hogy két órás utazási időt tegyen lehetővé Japán és az Egyesült Államok között egy olyan repülőgéppel, amely utasokat is szállíthatna a repülőterekről az űrbe. A csapat, amelynek tagjai között vannak a tokiói Waseda Egyetem és a Japán Űrkutatási Ügynökség (JAXA) kutatói, azt mondta, hogy célja a technológia gyakorlati alkalmazása a 2040-es években. A Mach 5-ös hiperszonikus utasszállító repülőgép 25 kilométeres magasságban repülne, ami több mint kétszerese a hagyományos repülőgépek magasságának, és óránként körülbelül 5400 kilométeres sebességgel, ami nagyjából hatszor gyorsabb, mint egy normál repülőgépé. Ha rakétamotorral szerelik fel, 100 kilométeres magasságban el is érhetné az űrt. Mivel vízszintesen szállna fel és landolna, hagyományos kifutópályákat is használhatna.
A tervezés azonban komoly kihívást jelent. A repülőgép körül lökéshullámok alakulnak ki, ezért a motort komplex légáramlás mellett is stabilan kell működtetni. A levegő összenyomódása miatt a repülőgép egyes részei körülbelül 1000 Celsius-fokos hőmérsékletnek lennének kitéve, ezért hőállóságra is szükség van.A kutatócsoport 2013-ban kezdte el a kísérleti repülőgép tervezését. A legutóbbi, a Miyagi prefektúrában található JAXA Kakuda Űrközpontban végzett teszt során olyan körülményeket szimuláltak, amelyek megegyeznek a 25 kilométeres magasságban, Mach 5-ös sebességgel történő repüléssel, ahol a légnyomás a tengerszint feletti érték század része. A csapat egy 2 méter hosszú kísérleti járművel – amely a tervezett utasszállító repülőgép hosszának körülbelül ötvened része – megerősítette, hogy a motor működése és hőállósága szinte pontosan a tervek szerint működött. Most egy tényleges repülési bemutató lebonyolítását tűzte ki célul.
Tetsuya Sato, a Waseda Egyetem professzora és a csapat tagja elmondta: „Ez az eredmény még csak az első lépés. Az álmunk az, hogy ezt egy repülési bemutatóval is összekapcsoljuk.”Hideyuki Taguchi, a Tokiói Tudományegyetem professzora, aki közös kutatást végez, és aki 2025-ig a JAXA kutatási és fejlesztési vezetője volt, elmondta: „A hagyományos repülőgépek fejlesztése általában körülbelül 10 évet vesz igénybe. Mivel a hiperszonikus utasszállító repülőgépek fejlesztése két demonstrációs szakaszt igényel – egy kísérleti repülőgépet, majd egy utasszállító repülőgépet –, reméljük, hogy a fejlesztés körülbelül 20 év alatt befejeződik.”
