China supera todos los límites del vuelo hipersónico con un nuevo motor nunca visto
El nuevo motor de detonación rotatorio mejora la eficiencia de este tipo de motores en cualquier velocidad. El diseño supera las limitaciones de esta tecnología para lograr el vuelo hipersónico continuo
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Investigadores de la Universidad de Tsinghua, en Pekín, han diseñado un nuevo tipo de motor ultrarrápido capaz de alcanzar velocidades hipersónicas de manera sostenida durante largos periodos de tiempo. Se trata de una nueva arquitectura de motor de detonación rotativa que, según cuentan sus creadores, elimina las limitaciones que hasta ahora tenía esta tecnología.
La idea de tener un avión que pueda ir de Madrid a Nueva York en solo dos horas se ha convertido en un sueño recurrente para muchos ingenieros que por limitaciones técnicas, económicas y de materiales no acaba de llegar.
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El nuevo diseño de los investigadores chinos, publicado recientemente en la revista Chinese Journal of Aeronautics, promete solucionar muchos de estos problemas. "La intención original de desarrollar este nuevo motor es mejorar las estructuras de los motores de detonación rotativa", asegura uno de los autores principales de la investigación, el Dr. Haocheng Wen.
Los motores de rotación
Una de las apuestas más prometedoras para hacer realidad los vuelos hipersónicos es la nueva hornada de motores de detonación rotatorios. Este tipo de motores queman el combustible y el oxidante en un canal giratorio en forma de anillo que provoca unas ondas de choque que mantienen la combustión de manera sostenida. Este bucle de explosiones continúo hace que este tipo de motores sean más eficientes que los propulsores de avión convencionales.
El sistema, dicen sus creadores, proporciona un aumento teórico de la eficiencia de hasta el 25% respecto a los motores de combustión tradicionales. El problema es que los diseños actuales no son tan eficientes a presiones atmosféricas y funcionan mejor a velocidades supersónicas e hipersónicas, donde la velocidad permite que el aire de admisión pueda comprimirse fácilmente para mantener las condiciones ideales para la detonación.
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El diseño creado por el Dr. Wen y el profesor Bing Wang lleva el nombre de motor de detonación ram-rotor (RRDE) y según los investigadores podría mejorar la eficiencia de los motores de detonación rotativa en una amplia gama de velocidades.
Cómo funciona
Los investigadores han modificado la arquitectura de un motor de detonación rotativo para que la onda de detonación se estabilice dentro de un rotor de alta velocidad. El RRDE funciona mediante un rotor giratorio que contiene aspas en una carcasa que se mantiene fija. Las aspas se encargan de la compresión, la combustión por detonación y la expansión en el canal que hay entre ellas.
Según explica New Atlas, esto permite al motor lograr una mayor eficiencia termodinámica al capitalizar las presiones y temperaturas extremas de la detonación de una forma que ningún motor de detonación ha podido lograr hasta ahora.
Las pruebas realizadas por los investigadores confirman que este motor mejora ostensiblemente el rendimiento de los motores de detonación rotatoria actuales. Sin embargo, admiten que todavía no está listo para empezar a volar. El principal problema, aseguran, es que el material de las aspas tiene que aguantar el entorno de altísimas temperaturas del flujo de aire hipersónico, y, por ahora, no han encontrado el compuesto adecuado para lograrlo.
"Nuestro equipo está llevando a cabo una investigación sobre cuestiones científicas y de ingeniería clave en RRDE", asegura el equipo. Sin embargo, los investigadores esperan que el RRDE pueda proporcionar una propulsión de alto rendimiento para los vehículos supersónicos en el futuro.
Investigadores de la Universidad de Tsinghua, en Pekín, han diseñado un nuevo tipo de motor ultrarrápido capaz de alcanzar velocidades hipersónicas de manera sostenida durante largos periodos de tiempo. Se trata de una nueva arquitectura de motor de detonación rotativa que, según cuentan sus creadores, elimina las limitaciones que hasta ahora tenía esta tecnología.