EEUU crea un nuevo tipo de motor para desafiar la supremacía hipersónica china

GE Aerospace y Lockheed Martin completaron ayer una serie de pruebas que pueden ser clave para el futuro de la defensa estadounidense. Los tests han demostrado la viabilidad de su nuevo motor que combina las tecnologías del estatorreactor con la de la detonación rotatoria alimentada por combustible líquido. Esta nueva tecnología está diseñada específicamente para hacer realidad los nuevos motores hipersesónicos más baratos y eficientes que necesita el Pentágono para su próxima generación de misiles.

El nuevo motor creado por estos gigantes del sector aeroespacial combina el sistema de combustión de GE con la entrada de aire táctica de Lockheed. Un motor así puede propulsar misiles más rápidos, que llegan más lejos y que reducen drásticamente su coste de producción en comparación con otros modelos de estatorreactor (ramjet).

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"Las pruebas realizadas en el estatorreactor de detonación rotativo y la entrada superaron las expectativas, y estamos muy ilusionados con esta colaboración para seguir perfeccionando nuestras avanzadas tecnologías de propulsión hipersónica", asegura Mark Rettig, vicepresidente y director general de Edison Works Advanced Programs en GE Aerospace.

Cómo funciona

El nuevo motor no trata simplemente de unir dos motores existentes, sino que integra sus tecnologías para que cada componente compense las limitaciones del otro, resolviendo así uno de los cuellos de botella más complejos de la aviación hipersónica.

Los misiles hipersónicos se han propulsado generalmente con estatorreactores, una tecnología que, aunque eficaz a altas velocidades, no funciona por sí sola a bajas velocidades. Un ramjet tradicional es esencialmente un tubo vacío que necesita moverse a Mach 3 (unas tres veces la velocidad del sonido) para que el aire entre con suficiente presión para la combustión. Esto obliga a los ingenieros a montar el misil sobre un cohete propulsor (booster) enorme y pesado, cuya única función es llevar el misil hasta su velocidad de encendido, desperdiciando un espacio y peso valiosísimos que podrían destinarse a más combustible o carga útil.

La solución presentada por GE Aerospace y Lockheed Martin sustituye la cámara de combustión convencional por un motor de detonación rotatoria (RDE). A diferencia de quemar el combustible suavemente como en un motor normal, el RDE genera ondas de choque supersónicas continuas que detonan la mezcla de aire y combustible mientras giran dentro de una cámara anular.

Este proceso, asegura Lockheed, es un 25% más eficiente que las tecnologías tradicionales y permite generar empuje a velocidades mucho más bajas, lo que significa que ya no es necesario el cohete acelerador gigante. Esto significa que el arma puede encenderse mucho antes y llevar un booster mucho más pequeño y ligero.

Sin embargo, los motores de detonación son extremadamente sensibles a las turbulencias y cambios en el flujo de aire, lo que solía limitar su uso a altitudes y velocidades muy concretas. Aquí es donde entra la pieza clave de Lockheed Martin: una tobera de admisión Dual-Mode (modo dual) que actúa como un gestor inteligente del aire.

A velocidades supersónicas, la tobera frena el aire antes de que entre al motor. Pero a velocidades hipersónicas (superiores a Mach 5), permite que el aire entre a velocidad supersónica. Esto permite que el núcleo de detonación funcione de manera estable y eficiente en todo el espectro de vuelo, desde el lanzamiento hasta el crucero a máxima velocidad, algo que ninguna de las dos tecnologías podía lograr por separado.

La carrera por la supremacía hipersónica

Este esfuerzo por desarrollar motores hipersónicos eficientes y baratos no es casualidad. El Ejército estadounidense lleva tiempo preocupado por quedarse atrás frente a China en esta nueva carrera armamentística. Lo que más les inquieta es una nueva arma desarrollada por Pekín que, según afirman fuentes militares norteamericanas, "superó los límites de la física". Los expertos aseguran que China no solo lanzó un vehículo hipersónico capaz de maniobrar a cinco veces la velocidad del sonido, sino que, además, este mismo vehículo lanzó a su vez un misil hipersónico en pleno vuelo. Algo inaudito e inexplicable para los estándares actuales. Además, China ya ha utilizado parte de su arsenal hipersónico en combate real.

EEUU va más retrasado. El Pentágono ha desarrollado el misil hipersónico terrestre Dark Eagle (arma hipersónica de largo alcance, LRHW en sus siglas en inglés) y ha activado una batería específicamente designada para operarlo. Se trata de un misil capaz de alcanzar velocidades superiores a Mach 5 (6.125 km/h), que está diseñado para burlar las defensas aéreas actuales y que promete ser un arma aún más implacable que los misiles HIMARS que han demostrado su letalidad en la Guerra de Ucrania.

La clave de esta ventaja podría estar en los túneles de viento para pruebas que tiene China. Pekín ha invertido sumas enormes en su construcción y cuenta con uno capaz de alcanzar velocidades de Mach 33 (11,3 kilómetros por segundo), superando en más de un quinto la velocidad del anterior túnel JF-12. Esto les permite experimentar con nuevos diseños aerodinámicos, un factor clave que determina el éxito o fracaso de estos vehículos.

El empeño de ambas potencias por armarse con estos misiles de gran alcance se explica por un posible escenario de conflicto a propósito de Taiwán y el Mar del Sur de China. Pero la brecha actual obliga a EEUU a buscar soluciones rápidas y escalables como el nuevo motor de GE y Lockheed.

"Tras dos años de inversión interna, esta demostración es un testimonio del poder de la colaboración, la innovación y el compromiso conjunto para poner una capacidad asequible en manos de los combatientes a la velocidad de la relevancia", afirma Randy Crites, vicepresidente de Programas Avanzados de Lockheed Martin. Crites asegura que su objetivo es entregar un sistema que "haga avanzar la capacidad hipersónica de Estados Unidos en un entorno de amenazas cada vez más intenso".