Hyperion2 – suborbital HYPERsonic spaceplane capable to support payload In Orbit iNsertion 2

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Obiettivi principali del progetto

Il progetto HYPERION-2 si propone come naturale continuazione del progetto HYPERION (terminato in data 06/08/2025), fino ad arrivare alla PDR, Preliminary Design Review.

Il progetto è finalizzato alla progettazione preliminare di un velivolo suborbitale per l’estensione della capacità di difesa aerea (sorveglianza e intercettazione) a tutto lo spazio aereo fino a 100 km di quota, contro le nuove minacce introdotte da sistemi d’arma ipersonici e in grado di aviolanciare in orbita terrestre bassa (LEO) un payload della classe microsatelliti da quote di circa 60 km.

Più in dettaglio, HYPERION è un velivolo supersonico/ipersonico, con propulsione ibrida turbo-ramjet/razzo, progettato per effettuare missioni di volo suborbitale senza limitazioni sul sito di lancio tipiche di altri sistemi.

Le sue capacità principali includono:

  • decollo/atterraggio orizzontale da/su piste “corte” di lunghezza intorno ai 1000m;
  • salita subsonica fino alla quota operativa di 10km di altitudine (velocità di 200m/s);
  • accelerazione attraverso il regime transonico e salita lungo una traiettoria a pressione dinamica costante fino a Mach < 5 e quota intorno ai 25km, con motori in modalità ramjet;
  • salti suborbitali verso la linea di Kármán a 100 km di quota, grazie all’ausilio di un cluster di razzo ibridi);
  • possibilità di sgancio in quota (60 km) di un secondo stadio per l’inserimento di microsatelliti di 100 kg in LEO.

Informazioni generali sul progetto

  • Finanziamento: co-finanziamento al 50% dell’Amministrazione della Difesa attraverso il Programma Nazionale Ricerca Militare (PNRM); il restante 50% è co‑finanziato dal partenariato.
  • Data di inizio Fase 1: 03/02/2026
  • Data di chiusura Fase 1: 31/10/2026
  • Data stimata di inizio Fase 2: 02/02/2027
  • Data stimata di chiusura Fase 2: 31/12/2027
  • Sito ufficiale del progetto: daccampania.com/it/hyperion-2/
  • Siti dei partners:

www.cira.it/

www.mbda-systems.com/

www.aerosoft.it/ricerca/

www.leadtech.it/

https://tecnosistemspa.it/

www.trans-tech.it/

www.unicampania.it/

www.unina.it/

  • Capofila mandatario: DAC, Distretto Aerospaziale della Campania
  • Partners: DAC (mandataria di RTI); CIRA, MBDA Italia, Caltec (mandanti di RTI); Aerosoft, Lead Tech, Tecnosistem, Trans-Tech, Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli, Università degli Studi di Napoli Federico II (attuatori)

Attività DAC:

DAC ricopre il ruolo di coordinatore tecnico e gestore finanziario del progetto. In particolare, cura la conduzione l’ingegneria di sistema e delle iterazioni multidisciplinari di progetto. Gestisce la configurazione di sistema grazie alla pluridecennale esperienza in campo ipersonico, tenendo conto delle risultanze delle valutazioni nei diversi settori dell’aerodinamica, aerotermodinamica, strutture, meccanica del volo. Coordina i requisiti dei dimostratori tecnologici che accompagnano lo sviluppo del progetto, verificandone il raggiungimenti degli obiettivi. Organizza e conduce le attività del Project Team in modo da tenere continuamente sotto controllo sia le evoluzioni ingegneristiche e tecnologiche, che l’adeguato avanzamento programmatico.

HYPERION Program Manager

Attività CIRA:

CIRA partecipa al progetto contribuendo alla definizione del sistema e all’analisi di configurazione, grazie a competenze sistemistiche specifiche in aerodinamica e meccanica del volo, ma anche sviluppando alcune tecnologie critiche abilitanti, quali, ad esempio, il sistema propulsivo composto da due motori airbreathing di tipo turbo-ramjet e un razzo ibrido.

CIRA coordina le campagne di test aerodinamici, condotte presso la galleria trisonica di INCAS (Romania) e presso la galleria transonica PT-1 del CIRA.

Attività MBDA:

MBDA partecipa al progetto curando la progettazione della parte anteriore dell’aerostruttura, ossia il radome, attraverso la revisione critica dei requisiti meccanici, elettrici e termo-strutturali, il design RF del radome a partire dalla definizione delle bande di frequenza ottimali del radar di bordo e il design meccanico e termico tenendo conto dei fenomeni termici correlati alle elevate velocità. Sono previsti studi e valutazioni sull’impiego di nuove tecnologie per radome ipersonici, quali giunzioni ceramica/metallo, barriere termiche e coating protettivi, per i quali è prevista la realizzazione e il test di provini e/o dimostratori parziali.

MBDA curerà la progettazione e realizzazione di un nuovo dimostratore tecnologico del radome scalato, sulla base dei risultati già ottenuti e delle nuove tecnologie sviluppate durante il progetto. Saranno sviluppate anche le attrezzature necessarie per la manifattura, la messa a punto del processo di produzione, la sperimentazione dei processi e l’esecuzione delle campagne di test meccanici, termici e in radiofrequenza presso propri laboratori al sito del Fusaro per la validazione finale.

Ing. Roberto Vitiello, roberto.vitiello@external.mbda.it

Attività CALTEC:

CALTEC contribuisce al progetto HYPERION con la progettazione meccanica del motore airbreathing di tipo turbo-ramjet, e alla successiva realizzazione in scala ridotta di un dimostratore tecnologico per la validazione delle relativa metodologie e processi costruttivi.

Ing. Imma Cianciulli, icianciulli@omi-mf.it

Attività AEROSOFT:

AEROSOFT partecipa al progetto contribuendo alla definizione del sistema e all’analisi di configurazione, con particolare competenza applicata al dimensionamento delle strutture primarie della fusoliera, sfruttando la vasta esperienza nel settore aeronautico sia nella progettazione che nell’analisi strutturale, utilizzando strumenti CAE all’avanguardia.

AEROSOFT implementerà la revisione del progetto della fusoliera per ospitare correttamente il razzo ibrido, includendo: (i) l’esecuzione di cicli di progettazione strutturale della fusoliera utilizzando FEM/FEA per tenere conto del dimensionamento dei serbatoi e delle relative interfacce, nonché di quelli di altri elementi all’interno della fusoliera; (ii) la valutazione di possibili miglioramenti nell’ottimizzazione dello spazio della fusoliera e nella riduzione del peso rispetto al prototipo sviluppato in HYPERION #1; (iii) aggiornamenti relativi alla revisione del posizionamento dei motori (motori a respirazione d’aria e motore a razzo); ulteriore indagine sull’interfaccia ala-fusoliera, inclusa la possibile carenatura (lato fusoliera); valutazione di porte e finestre, nonché del posizionamento del carrello di atterraggio e dei relativi alloggiamenti.

Attività LEAD TECH:

LEAD TECH ha in carico la progettazione e la realizzazione del dimostratore tecnologico, in scala 1:1, del bordo d’attacco del delta interno dell’ala.

Questo componente corrisponde ad uno dei punti sui quali si concentrano, durante il volo, i carichi meccanici e termici maggiori, e rappresenta un elemento critico dell’aerostruttura. Esso racchiude sistemi importanti per la funzionalità del velivolo come i sistemi avanzati di ipersostentazione (ad es. smart vortex generators, mini-slats, ecc. di cui si faranno valutazioni preliminari). La realizzazione del loop di progettazione strutturale del leading edge sarà effettuata col supporto di modelli e analisi agli elementi finiti (FEM/FEA), onde valutare ed eventualmente implementare migliorie e riduzione di peso rispetto al dimostratore già realizzato nella prima parte del progetto.

Attività TECNOSISTEM:

TECNOSISTEM partecipa al progetto contribuendo all’identificazione, delle soluzioni relative ai componenti interni del velivolo (ad es., serbatoi, elementi di collegamento tra aerostruttura e serbatoi e tra aerostruttura e razzo, carrello, attuatori delle superfici mobili, ecc.) e ai relativi fixing con l’aerostruttura con dimensionamento preliminare, nonché al completamento dello sviluppo ed aggiornamento continuo del Digital Mock-Up (DMU), al controllo della configurazione, all’integrazione e verifica di compatibilità dei componenti sviluppati nei diversi WP dai diversi partner

TECNOSISTEM contribuirà inoltre alla realizzazione di loop di progettazione strutturale dell’ala con FEM/FEA, onde valutare ed implementare eventuali migliorie e riduzione di peso, all’approfondimento sull’interfaccia ala-fusoliera con l’eventuale carenatura (lato ala), a valutazioni preliminari sull’attuazione delle superfici di controllo con l’eventuale adozione di carenature aerodinamiche per cinematismi dell’attuazione

Attività TRANS-TECH:

TRANS-TECH è la microazienda che introdusse oltre dieci anni fa il concetto di velivolo ipersonico multi-obiettivo delle dimensioni di un business jet e che lanciò il progetto HYPLANE, precursore di HYPERION.

Su tali basi, TRANS-TECH supporta le attività ed iterazioni di system engineering, curando in particolare i budget tecnici di sistema e contribuendo agli studi di configurazione. Cura in particolare gli studi relativi alla configurazione HYLAUNCH, relativa all’aviolancio ad una quota di 60 km di un secondo stadio-lanciatore per portare in orbita terrestre bassa (a 350 km) un payload di circa 100 kg. TRANS-TECH partecipa alle attività di sviluppo tecnologico e progettuale del bordo d’attacco alare.

Attività UNIV. DELLA CAMPANIA VANVITELLI (UNICAMP):

UNICAMP contribuisce al progetto con lo studio di algoritmi di aumento di stabilità e controllo in ambito GNC che, sulla base delle caratteristiche di volabilità, stabilità statica e dinamica del velivolo, garantiscano l’ottenimento delle traiettorie desiderate.

UNICAMP sviluppa anche la progettazione strutturale dell’impennaggio verticale di coda dello spazioplano, inclusi il timone di direzione.

Prof. Luciano Blasi, luciano.blasi@unicampania.it

Attività UNIV. DI NAPOLI FEDERICO II (UNINA):

UNINA partecipò oltre dieci anni fa alla nascita del progetto HYPLANE, che è alla base di HYPERION.

UNINA partecipa al progetto curando gli aspetti di aerotermodinamica dello spazioplano, ovvero i alti flussi termici e temperature superficiali che si producono per attrito con l’atmosfera, e specialmente nelle zone di ristagno come il cono di prua o radome. UNINA è responsabile delle attività di studio e sviluppo dei motori airbreathing della classe turbo-ramjet, con specifico riguardo all’evoluzione del ciclo termodinamico necessario per produrre la spinta richiesta per il raggiungimento degli obiettivi di missione. UNINA cura anche la fluidodinamica del secondo componente del sistema di propulsione che è un razzo ibrido.

Ringraziamenti

Il progetto HYPERION#2 è cofinanziato dal Ministero della Difesa italiano nell’ambito del Programma Nazionale di Ricerca Militare PNRM2024 gestito dalla Direzione Nazionale degli Armamenti, Contratto n. 8740/8742, prop. A2023.015.

Il progetto HYPERION è stato cofinanziato dal Ministero della Difesa italiano nell’ambito del Programma Nazionale di Ricerca Militare PNRM2020 gestito dalla Direzione Nazionale degli Armamenti, contratto n. 985, prop. A2019.224.

Un ringraziamento speciale va alla Direzione Nazionale Armamenti e all’Ufficio Tecnico Territoriale di Napoli della Direzione degli Armamenti Aeronautici e per l’Aeronavigabilità.

 

Galleria Immagini

Digital Mock Up (TECNOSISTEM) – configurazione equipaggiata

 

Modello di Hyperion in galleria del vento: (a) galleria PT1 di CIRA, (b) galleria TWT di INCAS (Romania)

 

Analisi FEM – Deformata della struttura alare sotto l’azione della combinazione dei carichi limite (TECNOSISTEM)

 

Calcoli FEA fusoliera (AEROSOFT)

 

Dimostratore Ramjet: (a) Modello CAD (CALTEC); (b) Modello FEA (AEROSOFT); (c) setup nella galleria del vento TWT di INCAS (Romania)

 

Ramjet – distribuzione numero di Mach via CFD: (a) Presa d’aria del ramjet (TECNOSISTEM); (b) intero motore (CIRA)

 

Ramjet – confronto numerico-sperimentale (UNINA) di un test a Mach 3.5 nella galleria del vento di INCAS (Romania)

 

 

Radome (MBDA): (a) analisi strutturale; (b) dimostratore in camera anecoica

Dimostratori del bordo d’attacco alare: confronto dei profili termici (LEAD TECH, CALTEC, TRANS-TECH)