Najszybszy samolot świata – jaką prędkość osiąga?

Najszybszy samolot w historii lotnictwa osiągnął prędkość aż ok. 7 274 km/h, czyli Mach 6,7, a mówimy tu o rakietowym North American X‑15. W kategorii maszyn bezzałogowych absolutnym rekordzistą pozostaje z kolei eksperymentalny NASA X‑43, który rozpędził się do około 11 854 km/h (Mach 9,6). Jeżeli natomiast interesują Cię samoloty w normalnej służbie, to rekord należy do Lockheed SR‑71 Blackbird, który oficjalnie przekraczał 3 529 km/h. W dalszej części tekstu znajdziesz porównanie tych rekordów, wyjaśnienie, czym są prędkości naddźwiękowe i hipersoniczne oraz jak inżynierowie w ogóle dochodzą do tak zawrotnych wartości.

Jaką prędkość osiągnął najszybszy samolot w historii?

North American X‑15 wciąż widnieje w statystykach jako najszybszy załogowy samolot w dziejach. 3 października 1967 r. pilot Pete Knight rozpędził tę czarną „rakietę ze skrzydłami” do prędkości około 7 274 km/h, co odpowiada mniej więcej Mach 6,7. Rekord ustanowiono na dużej wysokości nad pustynią Mojave, podczas jednego z 199 lotów w ramach programu X‑15 prowadzonego wspólnie przez NASA, USAF i amerykańską marynarkę.

Maszyna nie startowała samodzielnie – wynosił ją na wysokość około 14 km bombowiec B‑52 Stratofortress, pełniący rolę samolotu‑matki. Po zrzucie, przy prędkości ok. 800 km/h, odpalano silnik rakietowy o ciągu 254 kN, który pracował przez 80–120 sekund. W tym krótkim czasie X‑15 przebijał kolejne bariery – Mach 1, 2, 3, aż do poziomu lotu hipersonicznego, a następnie szybował bez napędu na wyschnięte jezioro przy bazie Edwards.

Warto dodać jeszcze jeden wymiar rekordu – wysokość. W sierpniu 1963 r. X‑15 wzbił się na 107 960 m, przekraczając umowną linię Kármána (100 km), przy której zaczyna się przestrzeń kosmiczna. To sprawiło, że część pilotów otrzymała skrzydełka astronautów USAF, a doświadczenia z programu stały się fundamentem późniejszych misji kosmicznych.

Załogowy North American X‑15 osiągnął w 1967 r. prędkość około 7 274 km/h (Mach 6,7) – do dziś żaden pilot nie poleciał szybciej skrzydlatym samolotem.

Który bezzałogowy samolot jest najszybszy?

Jeżeli skupimy się na maszynach bezzałogowych, palma pierwszeństwa przechodzi do projektu X‑43 rozwijanego przez NASA. Ten niewielki pojazd eksperymentalny – długość 3,5 m, rozpiętość skrzydeł 1,5 m, masa ok. 1000 kg – 16 listopada 2004 r. pobił rekord prędkości dla samolotów bezzałogowych, osiągając na krótko około Mach 9,6, czyli blisko 11 854 km/h.

Rekordowy lot miał rozbudowany przebieg. Najpierw specjalnie zmodyfikowany B‑52 (w programie używano egzemplarza znanego jako Balls 8) wynosił zestaw z rakietą Pegasus na wysokość około 12 km. Później Pegasus rozpędzał pojazd do ok. 6 000 km/h i wznosił na 33,5 km. Dopiero wtedy uruchamiano właściwy napęd – silnik strumieniowy z naddźwiękową komorą spalania typu scramjet, który przez kilka–kilkanaście sekund doprowadził X‑43 do prędkości bliskiej dziesięciokrotności prędkości dźwięku.

Tak wysokie osiągi były możliwe, bo scramjet korzysta z tlenu atmosferycznego, zamiast wozić utleniacz w zbiorniku. Powietrze wchodziło do kanału wlotowego pod dziobem, sprężało się dzięki geometrii kanału i ogromnej prędkości pojazdu, a następnie reagowało w komorze spalania z wodorem. Cały silnik nie miał ruchomych części – w tym zakresie prędkości to powietrze i kształt kanału wykonują całą pracę, co pozwala znacznie zmniejszyć masę konstrukcji.

Bezzałogowy X‑43 z napędem scramjet osiągnął w 2004 r. prędkość Mach 9,6 – około 11 854 km/h – stając się najszybszym samolotem eksperymentalnym w historii.

Jaki był najszybszy samolot w regularnej służbie?

W dyskusji o „najszybszym samolocie świata” wiele osób ma na myśli nie prototypy, lecz maszynę faktycznie używaną w codziennych operacjach wojskowych. W tej kategorii rekord należy do Lockheed SR‑71 Blackbird – dwumiejscowego samolotu dalekiego zwiadu strategicznego, zaprojektowanego w tajnym ośrodku Skunk Works w Burbank pod Los Angeles.

Oficjalne dane mówią o prędkości przelotowej około Mach 3,2–3,3 (ponad 3 500 km/h) i rekordzie rzędu 3 529,56 km/h. W locie poziomym samolot operował na pułapie przekraczającym 25 000 m, a w niektórych misjach sięgał około 26–36,5 km. Jednocześnie miał zasięg około 5 150 km bez tankowania w powietrzu, co pozwalało na głębokie penetracje terytorium przeciwnika z baz w USA, Japonii czy Wielkiej Brytanii.

Konstrukcja Blackbirda była podporządkowana prędkości – 85% płatowca wykonano z tytanu, a specjalne paliwo JP‑7 miało bardzo wysoką temperaturę zapłonu, by nie dochodziło do samozapłonu w mocno rozgrzanym kadłubie. Napęd zapewniały dwa silniki Pratt‑Whitney JT11D‑20B (J58) o łącznym ciągu 2 × 145 kN, które powyżej około Mach 2,5 zaczynały pracować częściowo jak silniki strumieniowe, kierując większość przepływu powietrza poza turbinę.

SR‑71 ustanowił też serię widowiskowych rekordów przelotów. Słynny lot z 1 września 1974 r. na trasie Nowy Jork – Londyn (5570 km) zajął mu 1 godzinę, 54 minuty i 56,4 sekundy, przy średniej prędkości 2 908 km/h. To niemal godzinę szybciej niż supersoniczny Concorde, który osiągał około 2 100 km/h. W misjach bojowych prędkość była też tarczą – pilot Brian Shul opisywał sytuację z 1986 r., gdy po wykryciu radzieckich rakiet po prostu zwiększył prędkość do około Mach 3,5 i wyszedł ze strefy zagrożenia.

Które myśliwce należą do najszybszych?

W kategorii klasycznych myśliwców przechwytujących rekordzistą prędkości pozostaje MiG‑25 Foxbat. Ten ciężki samolot przechwytujący zaprojektowano w ZSRR z myślą o zwalczaniu superszybkich bombowców, takich jak Convair B‑58 (ok. 2 300 km/h), a także amerykańskich zwiadowców A‑12 i SR‑71. W próbach osiągał 3,2 Mach, ale przy tej prędkości dochodziło już do uszkodzeń silników, dlatego w eksploatacji ograniczano się do ok. 2,83 Mach.

MiG‑25 ustanowił imponujące rekordy: prędkości na poziomie około 2 980 km/h, wysokości rzędu 37 650 m oraz wznoszenia do 25 km w 2 minuty 34 sekundy. Masowo produkowano go w liczbie ponad 1 190 egzemplarzy, a przez lata służył też jako atrakcja turystyczna – loty na pułap 25 km z bazy w Zhukowskim pod Moskwą były możliwe do 2006 r., dając cywilom przedsmak lotu w stratosferę.

Nowszy MiG‑31, również myśliwiec przechwytujący, to kolejny „demon prędkości”. W opisach współczesnych działań – zwłaszcza w kontekście wojny w Ukrainie – zwraca się uwagę na jego zdolność lotu z prędkością około 3 000 km/h i operowania na pułapie około 25 km. Dzięki takiej charakterystyce może przenosić bardzo dalekosiężne pociski, jak R‑37 o zasięgu kilkuset kilometrów czy KS‑172 sięgający około 400 km, a także pociski manewrujące Kindżał, co sprawia, że stanowi poważne zagrożenie z dużej odległości.

W zestawieniu warto też wspomnieć myśliwiec MiG‑29 Fulcrum. Choć nie jest rekordzistą maksymalnej prędkości, stał się najszybszą maszyną myśliwską dostępną dla cywilów – jako samolot do turystycznych lotów naddźwiękowych, dających zwykłym pasażerom szansę przekroczenia bariery dźwięku.

Co to znaczy prędkość naddźwiękowa i hipersoniczna?

Porównując prędkości różnych samolotów, ciągle przewija się jednostka „Mach”. To stosunek prędkości obiektu do prędkości dźwięku w danym ośrodku. Przy standardowych warunkach w atmosferze ziemskiej prędkość dźwięku na poziomie morza wynosi około 1 235 km/h, ale wraz z wysokością i temperaturą powietrza ta wartość się zmienia.

Prędkości powyżej Mach 1 określa się jako naddźwiękowe. W tym zakresie latały choćby Concorde, MiG‑29 czy liczne współczesne myśliwce. Dla lotu hipersonicznego przyjmuje się zazwyczaj próg około Mach 5. Powyżej tej wartości kluczowym problemem staje się już nie tyle opór powietrza, co potężne nagrzewanie się konstrukcji – przy Mach 6–7 temperatura na poszyciu przekracza kilkaset stopni, co wymusza stosowanie stopów takich jak Inconel X‑750 czy tytan.

Stąd w programach takich jak X‑15 stosowano nietypowe, „tępe” kształty nosa i grube krawędzie natarcia – inżynierowie świadomie poświęcali część aerodynamiki, by równomierniej rozłożyć obciążenia termiczne. Z kolei w projektach takich jak hipersoniczny samolot SR‑72 czy europejski samolot hipersoniczny Invictus kluczową rolę odgrywa specjalny napęd. W przypadku SR‑72 mowa o koncepcji napędu TBCC (Turbine‑Based Combined Cycle), łączącej silnik turbowentylatorowy z mocnym scramjetem. Z kolei Invictus wykorzystuje wstępnie schładzany napęd wodorowy, rozwijany m.in. przez firmę Reaction Engines Ltd..

W uproszczeniu: klasyczne silniki turboodrzutowe i turbowentylatorowe zapewniają znakomite parametry przy starcie i lądowaniu, ale nie są w stanie stabilnie pracować w zakresie hipersonicznym. Silniki strumieniowe – w tym scramjet – świetnie radzą sobie przy Mach 5 i wyżej, lecz nie działają przy małych prędkościach. Układy łączone, takie jak TBCC czy schładzane napędy wodorowe, próbują połączyć te światy w jednej platformie wielokrotnego użytku.

Lot naddźwiękowy zaczyna się powyżej Mach 1, a za hipersoniczny uznaje się prędkości od około Mach 5 – w tym zakresie głównym problemem stają się już nie siły aerodynamiczne, lecz ekstremalne nagrzewanie konstrukcji.

Czy SR‑72 zostanie nowym najszybszym samolotem świata?

Projekt hipersonicznego samolotu SR‑72 – nazywanego nieoficjalnie „synem Blackbirda” – rozwija Lockheed Martin na zlecenie amerykańskiej armii. Według dostępnych informacji ma to być maszyna bezzałogowa o długości przekraczającej 30 m, przeznaczona do zadań związanych z wywiadem, obserwacją i rozpoznaniem, a także współpracy z nową bronią szybkiego uderzenia High‑Speed Strike Weapon (HSSW).

Planowana prędkość projektowa sięga około 6 437 km/h, czyli w przybliżeniu Mach 5 – to zakres lotu hipersonicznego. W zamyśle ma to pozwolić SR‑72 omijać nowoczesne środki obrony przeciwlotniczej, szybko przelatywać nad rejonami silnie bronionymi i wykrywać cele w czasie zbliżonym do rzeczywistego, bez narażania pilotów. W przeciwieństwie do dotychczasowych maszyn rakietowych ma być samolotem wielokrotnego użytku, zdolnym do wielokrotnych startów i lądowań z wykorzystaniem klasycznej infrastruktury lotniskowej.

W podobnym kierunku idzie europejski projekt Invictus, finansowany przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) kwotą około 7 mln euro. Celem jest stworzenie samolotu, który poziomo startuje z pasa, osiąga około Mach 5 (6 174 km/h) i również nadaje się do wielokrotnej eksploatacji. W obu przypadkach nie chodzi już wyłącznie o bicie rekordów, lecz o zbudowanie platformy, która łączy cechy samolotu i pojazdu kosmicznego – przy zachowaniu realnych kosztów użytkowania w warunkach operacyjnych.

Jeśli spojrzeć na suche liczby, obecne rekordy prędkości należą do X‑15 i X‑43, natomiast w kategorii „najszybszy samolot w służbie” wciąż dominuje SR‑71 Blackbird. Nowe projekty hipersoniczne – od SR‑72 po Invictus – celują nie tyle w przebicie rekordów X‑43, ile w osiągnięcie stabilnych prędkości rzędu Mach 5 przy wielokrotnym użyciu, startach z pasa i współpracy z nowoczesnymi systemami uzbrojenia. To właśnie w tym przedziale prędkości zaczyna się dziś realna gra o przewagę w powietrzu.