Un equipo de investigación chino financiado por el Estado utilizó combustible de aviación convencional para probar un sistema de propulsión hipersónica basado en un motor de detonación oblicua (ODE).

Este desarrollo revive un concepto originalmente explorado por el ejército estadounidense durante la Guerra Fría, pero abandonado en gran medida debido a limitaciones técnicas.

La prueba fue realizada por científicos de la China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) y la Northwestern Polytechnical University, dos de las principales instituciones aeroespaciales chinas.

Los detalles se publicaron el 6 de mayo en el Journal of Aerospace Power, una publicación en lengua china revisada por expertos, según el South China Morning Post.

El motor hipersónico de China

El equipo logró encender y mantener ondas de detonación en una cámara ODE durante más de dos segundos.

La prueba simuló un vuelo a Mach 8 a una altitud de 30 kilómetros. El motor quemó queroseno de aviación RP-3, un combustible similar al JP-8 del ejército estadounidense, y demostró una detonación continua sin piezas móviles.

Se trata de un hito técnico importante. En diciembre de 2023, la Chinese Academy of Sciences informó de una detonación similar, pero sólo duró 50 milisegundos y algunos expertos la descartaron por considerarla una anomalía experimental.

La prueba de CALT, 40 veces más larga, ofrece signos visibles y mensurables de detonación sostenida, informó el South China Morning Post.

Encendido del motor y detonación sostenida a Mach 8 mediante simulación por computadora (izquierda) y prueba en tierra (derecha). Crédito de imagen: CALT

Un inyector central roció RP-3 a través de cuatro toberas, cada una de ellas de sólo 0.3 mm de ancho, en una corriente de aire de alta velocidad en el núcleo del motor.

A continuación, el flujo de aire supersónico fue perturbado por una cuña de 20 grados provista de dos protuberancias superficiales de 2 mm, lo que desencadenó la detonación.

Las cámaras de alta velocidad captaron frentes blancos azulados y zonas de postcombustión amarillas, que indicaban una combustión y mezcla parciales.

Los sensores de presión mostraron un pico posterior a la detonación de 272 kilopascales, más de 10 veces la presión previa a la ignición.

Las simulaciones realizadas con un modelo químico de 10 pasos coincidieron con los resultados de las pruebas reales, lo que indica que se produjo un empuje significativo.

El investigador principal del equipo, Yang Yang, escribió que la zona de combustión se mantuvo estable durante los 2,2 segundos que duró la prueba.

Los datos, afirmaron, confirman la viabilidad de los ODE de combustible líquido para su uso práctico.

El sueño estadounidense de Mach 16

Propuestos originalmente en 1958 por investigadores de la University of Michigan bajo el patrocinio de las Fuerzas Aéreas estadounidenses, los ODE se consideraron una posible solución para la propulsión hipersónica de crucero.

La NASA exploró el concepto en la década de 1970, sugiriendo el potencial para velocidades entre Mach 6 y 16. Sin embargo, el desarrollo se estancó debido a dificultades en el desarrollo.

Avión hipersónico. Imagen del supuesto SR-72 de Lockheed Martin. Crédito de imagen: Lockheed Martin

Sin embargo, el desarrollo se estancó debido a las dificultades para mantener una detonación estable y controlar la mezcla de combustible y aire en condiciones extremas.

La reciente prueba realizada en China muestra avances, pero aún existen grandes retos. Sólo el 39% de la altura de la cámara de combustión tenía penetración efectiva de combustible.

El flujo exterior era débil y los cambios de presión provocaban inestabilidad en la zona de escape.

Para solucionar estos problemas, los investigadores sugirieron cambios en el diseño, como canales de mezcla más largos y mejores inyectores.

La participación de CALT demuestra que el gobierno chino quiere seguir desarrollando esta tecnología de propulsión.

Como organismo responsable del programa de cohetes Long March y de los vehículos hipersónicos de planeo de China, el CALT está en condiciones de transformar los avances del laboratorio en sistemas de doble uso para plataformas aeroespaciales militares y civiles.

Aunque el transporte hipersónico comercial está aún a años vista, entre las posibles aplicaciones a corto plazo figuran las municiones guiadas de precisión de largo alcance.

Las publicaciones militares chinas han expresado su interés en utilizar la propulsión ODE para proyectiles de artillería inteligentes, lo que les permitiría alcanzar objetivos a distancias hasta ahora inalcanzables para proyectiles sin propulsión.

Con pruebas continuas y el respaldo del gobierno, China podría liderar la carrera mundial para hacer operativa la propulsión por detonación oblicua, una carrera que empezó Estados Unidos pero que nunca terminó.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Journal of Aerospace Power.

[FT: SCMP]

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Por: CodigoOculto.com