نیروی هوایی ایالات متحده در حال توسعه پروژه‌ای به نام مایهم است تا یک بمب‌افکن هایپرسونیک بدون سرنشین بسازد که قادر به حمل و شلیک موشک‌ها با سرعت بیش از ۱۰ ماخ باشد. این پلتفرم عمدتا برای عملیات در ارتفاعات بسیار بالا طراحی شده که فرا‌تر از دسترس هواپیما‌ها، موشک‌ها و سیستم‌های دفاعی دشمن قرار دارد. با وجود پیشرفت در تکنولوژی‌های ردیابی و راداری، سرعت بالا همچنان به عنوان یک ابزار دفاعی حیاتی برای آینده محسوب می‌شود.
| ویژگی ها | قابلیت ها |
| شرکت | ماموریت | مبلغ قرارداد |
| موتور جت | اسکرمجت |
| تکنولوژی | هزینه |
| تکنولوژی های در حال تکامل |
سرعتی که تا به حال تجربه نشده است
هدف سرعت ۱۰ ماخ
در سال ۲۰۱۸، موشک هایپرسونیک روسی کین با قابلیت‌های شگفت‌انگیز توجه جهانیان را به خود جلب کرد. این موشک‌های نابودگر که تنها یک فرصت برای اصابت به هدف دارند، هزینه هر شلیک آن‌ها به صدها میلیون دلار برآورد می‌شود. در مقابل، هواپیماهای هایپرسونیک بازده‌ی عملیاتی بالا‌تری دارند و معمولا برای پرواز در سرعت ۵ ماخ طراحی می‌شوند. بر اساس گزارش‌ها، پروژه مایهم طوری مهندسی شده که سرعت نزدیک به ۱۰ ماخ را حاصل کند. حرکت با این سرعت، چالش بزرگی برای بدنه و ساختار کلی هواپیما ایجاد می‌کند که ناشی از اصطکاک شدید و تنش‌های حرارتی ناشی از مقاومت هوا است. برای مقابله با این چالش‌ها، از تکنیک‌های مهندسی مبتنی بر مدل برای ساخت دیجیتال تمام اجزای هواپیما استفاده می‌شود.
قرارداد‌های چندمیلیونی برای توسعه پروژه
قرارداد نیروی هوایی ۳۳۴ میلیون دلار
در دسامبر ۲۰۲۲، شرکت مهندسی لایداس قراردادی به ارزش ۳۳۴ میلیون دلار با آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی آمریکا منعقد کرد تا یک سیستم هایپرسونیک هواتنفسی برای این نیرو توسعه دهد. این برنامه در طول ۵۱ ماه نیازمند تکمیل الزامات سیستم‌های اولیه و بازبینی‌های طراحی مفهومی است که هزینه فاز اولیه آن ۲۴ میلیون دلار تخمین زده شده است. شرکت درپر نیز در همکاری برای خلق دیجیتال بمب‌افکن سری هایپرسونیک نیروی هوایی آمریکا فعالیت خود را آغاز کرده است.
پلتفرم با موتور اسکرمجت چرخه ترکیبی
یک اسکرمجت چرخه ترکیبی در کنار موتور جت سنتی
موتور‌های جت سنتی با فشرده‌سازی هوا از طریق تکنولوژی فشرده‌سازی متمرکز، نیروی پیشرانه تولید می‌کنند. اسکرمجت‌ها از فشار شدید جریان هوای پرسرعت وارد شده به موتور بهره می‌برند. در سرعت‌های پایین، فشار هوای ورودی برای کارکرد اسکرمجت کافی نیست؛ از این رو، اسکرمجت‌ها معمولا تنها در سرعت‌های بالا و برای یک بار مصرف کارایی دارند. اسکرمجت چرخه ترکیبی که موتور جت سنتی را در خود جای داده، می‌تواند بهترین عملکرد را در هر دو حالت داشته باشد. این نوع موتور ترکیبی می‌تواند سفر هوایی و دفاع را دگرگون سازد.
اسکرمجت ترکیبی به این معناست که هواپیما می‌تواند از زمین جدا شده و به سرعت ۳ ماخ برسد، پیش از اینکه کنترل پیشرانه را به اسکرمجت بسپارد تا به سرعت‌های بالای ۵ ماخ دست یابد. در حریم هوایی دشمن، بمب‌افکن هایپرسونیک مایهم می‌تواند موشک‌ها و بمب‌های متعارف را شلیک نماید یا عملیات جاسوسی و شناسایی انجام دهد. طراحی اسکرمجت ترکیبی همچنین به این معناست که هواپیما می‌تواند به راحتی و با ایمنی کامل به اکثر فرودگاه‌ها نزدیک شده و در آن‌ها فرود بیاید.
دوران جدید تکنولوژی هایپرسونیک
این هواپیما می‌تواند تکنولوژی جاری را به عصر هایپرسونیک ببرد
بمب‌ها و موشک‌های متعارفی که معمولا در حملات هوا-به-هوا و سطح-به-هوا به کار می‌روند، تکنولوژی‌های قدیمی و منسوخی محسوب می‌شوند. به همین دلیل است که موشک‌های هایپرسونیک، همانند موشکی که در سال ۲۰۱۸ توسط روسیه رونمایی شد، مسیر آینده را نشان می‌دهند. به جای هزینه صدها میلیون دلار بر روی یک موشک یک‌بار مصرف، پروژه مایهم تصمیم دارد مهمات جاری را به عصر هایپرسونیک ببرد. مهمات متعارف می‌توانند در سرعت‌های مافوق‌صوت حمل شوند و این امر تکنولوژی رزمی فعلی را متحول می‌سازد. پرنده بدون سرنشین مایهم می‌تواند به حریم هوایی دشمن نفوذ کند، مأموریت مورد نظر را انجام دهد و بدون اینکه دشمن متوجه شود یا بتواند آن را ردیابی نماید، به قلمرو امن خود بازگردد. علاوه بر این، ماهیت بدون سرنشین این هواپیما به آن امکان می‌دهد تا ریسک‌های خطرناک‌تری در منطقه نبرد به عهده بگیرد.
تکنولوژی همچنان در حال تکامل است
این هواپیما به سیستم‌های خنک‌کننده بسیار پیچیده‌ای نیاز دارد
هنگامی که به سرعت ۱۰ ماخ برسید، همه چیز به شدت داغ می‌شود. این بدنه هوایی باید در برابر دما‌های شدید ناشی از اصطکاک و مقاومت هوا، مقاوم بماند. تکنولوژی مورد نیاز برای ساخت چنین هواپیما تاکنون در حال توسعه است. برای مثال، قابلیت تبدیل دیجیتال تا چند سال پیش در دسترس نبوده است. کاهش سرعت یا ترمز یک هواپیما پس از رسیدن به سرعت‌های مافوق‌صوت نیز خود یک چالش جداگانه است. موتور‌ها باید طوری طراحی شوند که در برابر تمام رژیم‌های سرعت سازگار باشند، از جمله سرعت جدا شدن از باند، سرعت کروز و فرود ایمن.
