Il leader aerospaziale Orbital ATK ha recentemente condotto un test di successo su una nuova testata per armi ipersoniche, e la testata è stata realizzata principalmente utilizzando la tecnologia di stampa 3D. Per la prima volta in assoluto, Orbital ATK ha prodotto tre dei cinque componenti principali utilizzando tecniche di produzione additive, riducendo gli sprechi e i tempi di produzione. Già nel 2016, Orbital ATK ha testato per la prima volta un combustore del motore ipersonico stampato in 3D presso il Langley Research Center della NASA. Il combustore è stato prodotto attraverso un processo di produzione additivo noto come fusione del letto di polvere (PBF). Quest’ultima testata segue il potenziale di quel primo test.
Le armi ipersoniche sono armi in grado di raggiungere Mach 5, che è cinque volte più veloce della velocità del suono. Fanno parte di una nuova corsa agli armamenti tra Stati Uniti, Cina e Russia. La US Advanced Hypersonic Weapon ha percorso circa 4.000 chilometri in un test, mentre la Cina ha testato solo armi boost-glide a una distanza di 2.000 chilometri. La Russia e la Cina stanno entrambi usando testate nucleari sulle loro armi ipersoniche, il che offre una gamma più ampia di efficacia. Gli Stati Uniti, tuttavia, vogliono essere in grado di colpire obiettivi con precisione millimetrica in pochi metri.
Orbital ATK ha sviluppato la sua capacità di testata di lethality Enhanced Ordnance (LEO), insieme ad alcune tecniche di modellazione per aiutare a guardare la progettazione della frammentazione su determinati set di obiettivi. LEO fa affidamento su proiettili inerti posti all’interno della testata, invece che sulle submunizioni. Nei test, le testate ATK Orbital con tecnologia LEO hanno raggiunto i requisiti dichiarati dall’Esercito per l’efficacia dell’area, ma non hanno lasciato alcun ordigno inesploso.
Pat Nolan, vice presidente e direttore generale della divisione prodotti missilistici di Orbital ATK, ha dichiarato a Defense News : “Stiamo accoppiando l’esperienza ipersonica del motore a razzo con la nostra esperienza di progettazione di testate per progettare una testata che può sopravvivere ad alte velocità e alte temperature, quando Stai andando così veloce. ”
Quest’ultima testata è stata costruita utilizzando principalmente la tecnologia di stampa 3D e questo ha drasticamente ridotto i tempi di produzione. Le tecniche additive hanno ridotto il tempo totale di circa un mese e mezzo, il che significa che l’intera arma è passata dal concepimento alla sperimentazione in soli 60 giorni.
“La produzione additiva ci consente di realizzare geometrie complicate, che potrebbero avvantaggiare un’applicazione ipersonica, senza il brutto, lungo programma”, ha dichiarato Richard Truitt, program manager di Orbital ATK per programmi di sviluppo di testate.
Il processo di stampa 3D riduce anche i rifiuti, poiché i precedenti metodi di produzione richiedevano che una testata fosse tagliata da un solido blocco di acciaio o alluminio, la maggior parte dei quali viene scartata dopo il completamento.
Il test sulla testata è stato effettuato in un magazzino situato nel deserto del Texas. In un’arena di prova standard, la testata era sospesa dall’alto e i pannelli metallici la circondavano a semicerchio. I pannelli erano lì per misurare come la frammentazione dalla testata si disperdeva dopo la detonazione. Le macchine fotografiche ad alta velocità sono state calibrate in modo che la velocità della frammentazione potesse essere misurata. Altri due pannelli costituiti da strati di materiale, in questo caso il materiale isolante dell’alloggiamento, sono stati collocati nell’arena. Questi erano progettati per catturare lo shrapnel in modo che i pezzi stessi potessero essere misurati, così come la profondità della loro perforazione.