China inventa un nuevo motor hipersónico capaz de alcanzar los 20.000 km/h

Investigadores chinos aseguran haber creado un nuevo y “revolucionario” motor de detonación rotativa para aviones que es capaz de alcanzar una velocidad 16 veces superior a la del sonido (Mach 16 o casi 20.000 km/h). Si lo que dicen es cierto, un avión a esta velocidad podría hacer que los vuelos intercontinentales más largos duraran entre una y dos horas, gastando mucho menos combustible que los motores de combustión actuales.

China y EEUU continúan con su particular carrera para conseguir el avión más rápido del planeta. Hace unos días vimos cómo la empresa americana GE Aerospace anunciaba el éxito de las pruebas en tierra de su motor dual de detonación rotativa y ramjet. Sus creadores aseguran que este motor traerá una nueva generación de aeronaves y misiles hipersónicos mucho más eficientes, rápidos y baratos que los actuales.

TE PUEDE INTERESAR

La primera fotografía del portaaviones chino del futuro que rivaliza con los de EEUU

Jesús Díaz

Ahora, los investigadores del Instituto de Maquinaria Eléctrica de Pekín en colaboración con el Ejército Popular de Liberación chino han presentado un nuevo diseño de motor dual que promete una potencia sin precedentes para los aviones aeroespaciales. Solo el Avangard, el misil planeador hipersónico que es una de las seis nuevas armas estratégicas reveladas por Rusia en marzo de 2018, lo supera con su capacidad de alcanzar la velocidad de Mach 27, aunque esto no se ha podido comprobar hasta la fecha

Cómo funciona

El diseño del nuevo motor chino ha sido publicado recientemente en la revista científica local Chinese Journal of Propulsion Technology, según informa el medio hongkonés South China Morning Post.

El motor tiene dos modos. El primero es un sistema de detonación rotativa continua que funciona cuando la aeronave vuela a velocidades inferiores a Mach 7 (8.575 km/h). Estos motores llevan un cilindro dentro de otro más grande con un espacio entre ambos. Unas pequeñas rendijas permiten introducir una mezcla de combustible que, mediante alguna forma de ignición, se detonará, creando una explosión que recorre esta cámara circular y empuja los gases fuera ejerciendo un empuje.

Pero también crean una onda expansiva que se propaga a varias veces la velocidad del sonido y hace que, gracias a la entrada de combustible en los puntos y lugares adecuados, la reacción se pueda sostener en el tiempo fácilmente. En principio, este tipo de motores necesitan menos combustible para producir el mismo nivel de empuje que la combustión y su arquitectura es más sencilla y ligera que otros sistemas porque no necesita piezas móviles para su funcionamiento.

Cuando el avión supera la velocidad de Mach 7, el otro modo entra en acción. La onda de choque deja de girar y se concentra en una plataforma circular en la parte trasera del motor, manteniendo el empuje mediante una forma de detonación oblicua casi en línea recta, explica el medio hongkonés haciéndose eco de la publicación de los investigadores chinos.

La enorme velocidad de la aeronave introduce aire en el sistema que hace que el combustible se detone al llegar a la plataforma trasera, convirtiéndose en su propulsor principal mientras mantenga ese mínimo de velocidad.

El equipo no ha revelado muchos más detalles sobre el motor. Pero aseguran que este diseño que combina la detonación rotacional y en línea recta es “el primero del mundo” con estas características. "Esta solución tiene ventajas evidentes y se espera que mejore la eficiencia óptima del ciclo termodinámico en casi todos los rangos de velocidad, lo que supondrá un cambio revolucionario en la propulsión aeroespacial", afirman los investigadores.

Aún queda trabajo por delante

A pesar del anuncio, los investigadores aseguran que la transición entre los dos modos de funcionamiento del nuevo motor es complicada. A medida que la velocidad se acerca a Mach 7, el modo de detonación giratorio se hace insostenible y el modo de detonación oblicuo tiene muy poco tiempo para encenderse.

Para solucionarlo, el equipo propone reducir la velocidad del aire entrante de Mach 7 a Mach 4 o inferior para permitir que el combustible se caliente lo suficiente para la autoignición. También sugieren ajustar la estructura interna del motor, como el diámetro de la plataforma circular y el ángulo de inclinación de la onda de choque, que podrían afectar al rendimiento del motor.

Además, los investigadores reconocen que con el diseño mostrado en su artículo no es suficiente para fabricar un avión funcional. El estudio no incluye ciertos parámetros de ingeniería que ellos consideran cruciales, como el limitado espacio disponible para la trayectoria del flujo de aire.

El South China Morning Post apunta que el Instituto de Maquinaria Eléctrica de Pekín es el mayor fabricante chino de motores ramjet y suministra sistemas de propulsión para las armas más avanzadas del país, incluidos los misiles hipersónicos. La participación en el diseño del nuevo motor del Ejército Popular de Liberación y de científicos e ingenieros de la Escuela de Aeronáutica y Astronáutica del Instituto de Tecnología de Pekín, una institución sometida a sanciones por parte de EEUU, parece indicar que el motor, de acabar desarrollándose, tendrá aplicaciones militares.