China prueba motor hipersónico que puede empujar aviones a 9 veces la velocidad del sonido

Investigadores chinos afirman haber probado con éxito un motor de detonación hipersónica que puede impulsar aviones hasta Mach 9, es decir, nueve veces la velocidad del sonido. 

Además, el motor utiliza queroseno de aviación como combustible, que no conlleva el coste ni el riesgo de explosión que conllevan las soluciones de hidrógeno.  

Publicado en un artículo revisado por pares en el Journal of Experiments in Fluid Mechanics, la investigación establece que esta es la primera vez que se prueba públicamente un motor de detonación a base de queroseno.

Un motor de detonación utiliza una cadena de ondas de choque para impulsar el avión hacia adelante inyectando combustible en un canal en forma de anillo, antes de encenderlo para formar una explosión controlada. 

Luego, la onda de choque enciende la siguiente ronda de combustible inyectado en el canal, creando una cascada de detonaciones que se sostienen a sí mismas mientras los productos de la combustión se expulsan por la parte trasera.  

Estos motores liberan más energía que las alternativas hipersónicas, a saber, el “scramjet” en el que están invirtiendo Estados Unidos, y son notablemente más eficientes a altas velocidades. Para el transporte de carga o viajes importantes, esto podría significar ahorros de costos asombrosos.  

Las pruebas utilizaron el túnel de choque hipersónico JF-12, el túnel de choque más grande del mundo, que replica las condiciones de vuelo hipersónico. Con un diámetro de hasta 11.4 pies, el túnel puede simular condiciones de Mach 5-9, lo que permite probar motores y perfiles de aviones hipersónicos. 

Los motores de detonación no son un concepto nuevo, pero el sueño de usar queroseno de aviación ha planteado desafíos para los científicos, ya que se quema más lentamente que el hidrógeno. El uso de queroseno requeriría una cámara enorme que es diez veces más larga que los motores de hidrógeno actuales, y no puede simplemente hacer las cosas más grandes cuando viajará cerca de Mach 9. 

Para evitar esto, Liu Yunfeng y sus colegas del Instituto de Mecánica de la Academia de Ciencias de China idearon una solución ingeniosa pero simple: una pequeña protuberancia en la entrada de aire permite que el queroseno detone más fácilmente. A medida que el aire gira alrededor de la cámara a gran velocidad, choca con la protuberancia para crear una pequeña onda de choque que ayuda a encender el combustible. 

Probaron su creación usando combustible RP-3 y tuvieron éxito en crear un empuje poderoso y sostenido. 

El vuelo hipersónico se está convirtiendo rápidamente en una forma más pequeña de la carrera espacial, con naciones de todo el mundo buscando tecnologías hipersónicas que puedan impulsar misiles, aviones de pasajeros y más. 

Las aeronaves que viajan a esa velocidad son casi imparables con la tecnología actual, por lo que el llamado a crear motores viables está llegando rápidamente al frente de la investigación y el desarrollo. 

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