La società australiana Hypersonix Launch Systems ha completato il primo volo ipersonico del dimostratore autonomo DART AE, un velivolo sperimentale con cellula interamente prodotta tramite additive manufacturing e propulso da uno scramjet a idrogeno. L’obiettivo del programma è dimostrare in volo, in un ambiente ipersonico reale, le capacità di progettazione, produzione e gestione di piattaforme riutilizzabili ad alta velocità basate su motori air‑breathing stampati in 3D.
DART AE, dove “AE” sta per Additive Engineering, è presentato come il primo velivolo ipersonico al mondo con cellula realizzata interamente in leghe ad alta temperatura tramite manifattura additiva, progettato per operare oltre Mach 5 e fino a circa Mach 7 su tratte dell’ordine dei 1.000 km. Il velivolo ha una lunghezza di circa 3–3,5 metri, una massa intorno ai 300 kg ed è ottimizzato per missioni di test ripetibili, in cui la piattaforma raccoglie dati su aerotermodinamica, propulsione scramjet e controllo a quelle velocità.
Il volo “That’s Not A Knife”: Rocket Lab HASTE per il lancio ipersonico
Il primo volo di DART AE è stato effettuato dal Mid-Atlantic Regional Spaceport di Wallops Island, in Virginia, con un lancio a bordo del vettore suborbitale HASTE (Hypersonic Accelerator Suborbital Test Electron) di Rocket Lab, nell’ambito di una missione per la Defense Innovation Unit statunitense. La missione, battezzata “That’s Not A Knife”, ha rappresentato il secondo test ipersonico in pochi mesi per il programma DIU supportato da Rocket Lab e il settimo lancio complessivo di HASTE.
Durante il volo, HASTE ha portato DART AE fino al punto di rilascio in alta atmosfera, creando le condizioni per l’accensione del motore scramjet SPARTAN e il volo in regime ipersonico, con velocità superiori a Mach 5. Per Hypersonix, questa missione segna il passaggio dalla sola validazione a terra alla dimostrazione operativa in volo, con la raccolta di dati critici che serviranno a sviluppare piattaforme successive capaci di spingersi verso velocità ancora più elevate.
SPARTAN: scramjet a idrogeno interamente stampato in 3D
DART AE è alimentato da un singolo motore SPARTAN, scramjet di quinta generazione sviluppato da Hypersonix, caratterizzato da geometria fissa, assenza di parti in movimento e uso di idrogeno come combustibile. SPARTAN è descritto come uno scramjet interamente stampato in 3D in leghe ad alta temperatura, frutto di decenni di ricerca, migliaia di test a terra e molteplici voli suborbitali condotti in programmi ipersonici internazionali.
La manifattura additiva consente di realizzare in un unico pezzo le geometrie interne complesse del condotto di aspirazione, della camera di combustione e dei percorsi del flusso, riducendo il numero di componenti e i tempi di fabbricazione rispetto alle tecniche convenzionali. Hypersonix ha inoltre sviluppato un dimostratore in materiali a matrice ceramica per il motore SPARTAN, pensato per resistere ai carichi termici associati a velocità ipotizzate fino a Mach 12.
Cellula e struttura: leghe ad alta temperatura e additive manufacturing
L’intera cellula di DART AE è prodotta in leghe metalliche ad alta temperatura tramite manifattura additiva, con un approccio che integra componenti strutturali, elementi di rafforzamento, passaggi per sensori e canali di raffreddamento in un numero ridotto di parti. Il velivolo, lungo circa 3 metri e con massa attorno ai 300 kg, è progettato per raggiungere velocità di progetto nell’ordine di Mach 7 e coprire missioni ipersoniche su distanze di alcune centinaia di chilometri.
Stampare in 3D l’intera piattaforma permette di ottimizzare peso, rigidità e resistenza termica, ma anche di ridurre i tempi tra un prototipo e l’altro, aspetto cruciale per una campagna di test ad alta cadenza. La struttura è pensata per sopportare i severi carichi aerodinamici e termici tipici del volo ipersonico, offrendo allo stesso tempo spazi per l’integrazione di sensori e payload sperimentali.
Obiettivi del programma: sovranità tecnologica e servizi di test ipersonici
Hypersonix presenta DART AE come dimostratore di capacità ipersoniche sovrane, sottolineando il ruolo della progettazione e produzione effettuate in Australia. Sul piano applicativo, la società punta a offrire a clienti governativi e industriali un servizio di test ad alta frequenza, in cui carichi utili, materiali, sensori o algoritmi di guida possano essere provati in un ambiente ipersonico reale con cicli di missione relativamente rapidi.
Il programma DART AE si inserisce nell’iniziativa HyCAT (Hypersonic and High-Cadence Airborne Testing) della Defense Innovation Unit, nella quale il velivolo di Hypersonix è una delle piattaforme selezionate. L’idea è rendere la sperimentazione ipersonica più accessibile e ripetibile, superando la logica dei singoli test unici e molto costosi e avvicinando il settore a un modello in cui i test in volo sono parte di un normale ciclo di sviluppo.
Additive manufacturing e prospettive per l’aerospazio ipersonico
Il caso DART AE evidenzia come la manifattura additiva stia diventando un elemento chiave nello sviluppo di sistemi ipersonici, sia sul fronte propulsivo sia su quello strutturale. La possibilità di stampare motori scramjet e cellule in leghe avanzate o materiali compositi ad alta temperatura permette di affrontare meglio le sfide termiche e meccaniche tipiche del volo oltre Mach 5, integrando al contempo funzioni strutturali e di raffreddamento.
Per il comparto aerospaziale, questi sviluppi aprono la strada a piattaforme più leggere, modulari e facilmente adattabili, con cicli di iterazione più brevi rispetto ai programmi tradizionali. Altri programmi ipersonici mostrano un trend analogo, utilizzando la stampa 3D per ridurre il numero di parti, semplificare l’assemblaggio e accelerare la qualifica di componenti critici, indicando che l’additive manufacturing è destinata a giocare un ruolo sempre più centrale nel futuro volo ipersonico.
