L'avion élégant, vraiment plus de fusée que d'avion, largué de l'aile d'un B-52 avant de tirer dans le ciel au-dessus de la chaîne maritime de Point Mugu au large de la côte californienne, laisser un long, traînée blanche dans son sillage.

Le X-51A sans pilote a atteint Mach 4,8, presque cinq fois la vitesse du son, avec l'aide d'un propulseur à poudre. Ensuite, l'avion Boeing Co. a largué le propulseur et son moteur expérimental Scramjet a pris le relais, aspirer de l'air hautement comprimé pour propulser le véhicule encore plus vite - à une vitesse hypersonique d'environ 3, 400 mph, ou Mach 5.1.

L'avion n'a utilisé ce scramjet que pendant 3{ minutes lors du vol d'essai de 2013, mais les chercheurs disent qu'une technologie fiable qui propulse les avions à des vitesses hypersoniques de Mach 5 ou plus pourrait être fonctionnelle d'ici 10 ans, initialement pour une utilisation dans les missiles.

Les enjeux sont élevés.

Le Pentagone considère les armes hypersoniques comme un changeur de jeu potentiel qui pourrait lui donner - ou un adversaire - le genre d'avantage que les avions furtifs ou les bombes intelligentes ont eu au cours des décennies passées. Les missiles hypersoniques seraient extrêmement difficiles à abattre, arriver avec peu ou pas d'avertissement et manœuvrer pour éviter les défenses.

La Russie et la Chine développent également des missiles hypersoniques, et en novembre, il a été rapporté que la Chine avait commencé à construire la soufflerie la plus rapide du monde pour tester des avions et des armes hypersoniques.

"Je suis également profondément préoccupé par les investissements lourds de la Chine dans la prochaine vague de technologies militaires, y compris les missiles hypersoniques, " Adm. Harry Harris Jr., chef du Commandement du Pacifique des États-Unis de la Marine, a déclaré la semaine dernière devant un comité des services armés de la Chambre. « Si les États-Unis ne suivent pas le rythme, (U.S. Pacific Command) aura du mal à rivaliser avec l'Armée populaire de libération sur les futurs champs de bataille."

Comme pour les programmes précédents, y compris la technologie furtive et la recherche sur les missiles balistiques, Le sud de la Californie pourrait être sur le point de jouer un rôle de premier plan dans son développement.

L'Agence des Projets de Recherche Avancée de la Défense, ou DARPA, la même agence qui a contribué au développement d'Internet, et l'Air Force dirige un programme appelé Hypersonic Air-breathing Weapon Concept. Il a récompensé des entreprises de défense, dont Raytheon Co. et Lockheed Martin Corp., des contrats pour travailler sur des technologies qui permettraient un missile de croisière hypersonique à lancement aérien "efficace et abordable".

La société aérospatiale Orbital ATK Inc. a également été récemment sélectionnée pour participer à un projet de moteur d'avion hypersonique avec la DARPA, tandis que les constructeurs d'avions militaires ont discuté de leurs propres concepts pour les avions hypersoniques.

Terme plus proche, le ministère de la Défense est prêt à commencer à tester un projectile à hypervitesse pour les systèmes de canons qui pourraient atteindre des vitesses proches de Mach 6, selon les rapports. Le projectile pourrait avoir des implications pour la future défense antimissile.

Des hypersoniques fiables pourraient non seulement propulser un missile à des vitesses incroyables qui le rendent plus difficile à abattre, mais pourraient également permettre une plus grande maniabilité à des altitudes inhabituelles, à la fois plus près du sol et bien plus élevées que la portée des systèmes de défense antimissile actuels, selon un rapport de Rand Corp. publié l'année dernière.

"Il y avait ce vieil adage selon lequel l'hypersonique était l'avenir et le serait toujours, " a déclaré Kevin Bowcutt, chercheur technique principal et scientifique en chef pour l'hypersonique chez Boeing, qui a proposé le concept original du X-51A en 1995. "Maintenant, les gens y croient. C'est réel."

Les Etats Unis.' L'accent technologique actuel sur l'hypersonique est multiple. Historiquement, les États-Unis ont été un chef de file dans ce domaine, et la technologie est prometteuse. Mais le développement n'est pas motivé par un besoin de mission spécifique, dit James Acton, co-directeur du programme de politique nucléaire du groupe de réflexion Carnegie Endowment for International Peace.

D'autres analystes ont déclaré que la poussée actuelle pour l'hypersonique pourrait être une tentative de décourager d'autres pays d'envisager des attaques de missiles hypersoniques.

Mais pour développer la technologie hypersonique fonctionnelle, les États-Unis devront développer des systèmes de moteurs et des matériaux capables de fonctionner à des vitesses et des températures élevées pendant de longues périodes. Ce seul coût de recherche et développement serait important, et n'inclurait même pas les milliards de dollars nécessaires pour développer des véhicules opérationnels, les experts disent.

Des dizaines de milliards de dollars pourraient être dépensés en contrats hypersoniques entre 2020 et 2035 si la recherche « aboutit à de véritables programmes d'armes, " a déclaré Loren Thompson, un analyste aérospatial du groupe de réflexion Lexington Institute, qui reçoit des financements de Lockheed Martin et Boeing.

Cela pourrait être une aubaine pour le sud de la Californie.

Thompson a déclaré que la région abrite des centres de recherche clés pour l'industrie et le gouvernement américain, tels que les installations secrètes Palmdale Skunk Works de Lockheed Martin et Edwards Air Force Base, ce qui pourrait en faire le centre de recherche hypersonique. Boeing a déclaré que des travaux hypersoniques étaient déjà en cours dans ses installations de Huntington Beach, ainsi qu'à St. Louis et Seattle.

Les grands programmes de recherche et développement du passé ont créé des milliers d'emplois dans la région. Lorsque le bombardier furtif B-2 approchait de son pic de production en 1992, constructeur d'avions Northrop avait 9, 000 travailleurs à Pico Rivera et 3, 000 de plus à Palmdale.

Le développement américain de l'hypersonique remonte aux années 1940, lorsque JPL a attaché une fusée WAC Corporal dans le nez d'une fusée allemande V-2 pour créer une fusée à deux étages dans le cadre du programme Bumper de l'armée. Lancé à partir de la gamme de missiles White Sands du Nouveau-Mexique en 1949, la fusée a atteint 5, 150 mph, ou environ Mach 6,7.

Une autre percée majeure a eu lieu dans les années 1950 et 1960 avec le programme X-15, des avions expérimentaux propulsés par fusée qui ont atteint une vitesse maximale de Mach 6,7 et ont été conçus pour faire progresser la compréhension du vol hypersonique.

Les données des vols d'essai ont contribué à influencer la conception du vaisseau spatial de la capsule Apollo et de la fusée Saturn V qui ont emmené les astronautes sur la lune.

La navette spatiale, qui a volé de 1981 à 2011, a également atteint des vitesses hypersoniques en rentrant dans l'atmosphère terrestre, conduisant à des développements dans les carreaux de céramique absorbant la chaleur et les grands, bords arrondis pour abaisser les températures de rentrée.

Mais malgré ces évolutions progressives, hypersonics researchers say there are still big technical hurdles to solve, especially in materials science.

When reentering the Earth's atmosphere, the outer surface of the space shuttle orbiter encountered temperatures of nearly 3, 000 degrés Fahrenheit. Aircraft-grade aluminum melts at a temperature about three times less than that, and the structure of a plane would fail at even lower temperatures.

One possible solution are materials such as titanium or nickel-based alloys, which can be used at speeds slightly beyond Mach 5. Past that, ceramic-matrix composites, a more exotic blend of strong, lightweight fibers, may be an answer.

"The better you can predict a heat load, the better you can come up with materials or structure to handle that heat load, " said Stuart A. Craig, an assistant professor in the aerospace and mechanical engineering department at the University of Arizona who researches hypersonic aerodynamics.

Development of a larger scramjet engine—formally known as a supersonic combustion ramjet—also has been challenging. While rockets can get a vehicle to hypersonic speeds, they are too large, heavy and inefficient to use in lighter missiles or aircraft.

Enter the scramjet—an air-breathing engine that can provide the boost needed to reach speeds greater than Mach 5 but is lighter and more efficient. Unlike a rocket, a scramjet does not need to carry its own tank of oxygen to burn with fuel, which is typically a hydrocarbon or hydrogen. Au lieu, it uses the air in the atmosphere to serve as an oxidizer for the propellant.

"You can't afford to build all these big rockets every time you want to fly a hypersonic glide vehicle or a cruise missile, " said George Nacouzi, senior engineer at Rand Corp. and an expert on missile development. "It's just not practical."

Scramjets typically start working at speeds of about Mach 5, when the air flow is still supersonic and is highly compressed. NASA's X-43A aircraft program last decade proved that scramjets could work, though on a smaller scale than a typical plane.

Scaling up can be challenging, said Boeing's Bowcutt, who developed his X-51A design while at Rockwell International, which was later acquired by Boeing. Since wind tunnels can be limited in size, engineers must also rely more on computer simulations, which can't necessarily give full verification of a concept in real-world conditions.

But new technological developments have helped make some of these issues easier to solve. In a recent presentation at an aerospace technology conference, Lockheed Martin Skunk Works Vice President Jack O'Banion said increased computer-processing power and digital tools helped the defense giant design a scramjet engine in 3-D for a plane concept known as the SR-72.

Lockheed Martin has said this hypersonic aircraft concept could travel at speeds as high as Mach 6 and be operational by 2030. A Lockheed executive recently disputed speculation that the SR-72 already exists, saying the company's focus was on hypersonic weapons systems. (The name is a nod to Lockheed's stealthy SR-71 Blackbird, which first flew in 1964 and reached average speeds of 2, 200 mph.)

With digital-printing manufacturing, O'Banion said the company could integrate the scramjet engine with an "incredibly sophisticated cooling system, " allowing the engine to withstand multiple firings for routine operations. No moving parts would be involved.

"It would have melted down into slag if we tried to produce it five years ago, " he said.

With all of these challenges, many researchers say hypersonics probably will be developed first for missiles and later for manned aircraft.

But don't expect to book a seat on a hypersonic passenger jet anytime soon, as commercial applications of the technology could be at least 30 years away, said Nacouzi of Rand Corp.

That timeline would depend on the business case for hypersonic travel, which would presumably command premium ticket prices. The example of the Concorde passenger jet isn't exactly promising. An air disaster claimed 113 lives in 2000, temporarily grounding the fleet, but the high costs of operating the jet amid the slower market for air travel after the Sept. 11 attacks were what led to the plane's ultimate retirement in 2003.

"It's much easier to start with missiles, " Nacouzi said. "They're simpler than aircraft. An aircraft has much more systems involved."

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