Logran que un aeroplano viaje a nueve veces la velocidad del sonido

Un motor de detonación emplea una cadena de ondas de choque para impulsar el aeroplano cara delante inyectando comburente en un canal que tiene forma de anillo, ya antes de encenderlo para formar una explosión controlada. Ahora, la onda de choque enciende la próxima ronda de comburente inyectado en el canal, creando una catarata de detonaciones que se autoalimentan mientras que los productos de la combustión son expulsados por la parte posterior.

Este género de motores libera más energía que las opciones alternativas hipersónicas, en concreto que el scramjet en el que está invirtiendo U.S.A., y son de manera notable más eficaces a grandes velocidades. Para el transporte de carga o viajes esenciales, esto podría suponer un ahorro notable de costos.

Para probar el nuevo motor chino se usó el túnel de choque hipersónico JF-doce, el mayor del planeta, que reproduce las condiciones de vuelo hipersónico. El túnel tiene un diámetro de tres,5 metros y deja simular las condiciones de Mach cinco-nueve, lo que deja probar los perfiles y motores de los aeroplanos hipersónicos.

Actualmente, la mayor parte de aeroplanos alcanza Mach dos, meditar, por ende, en llegar a Mach nueve es como poco sorprendente.

Los motores de detonación no son nuevos, mas utilizar keroseno de aviación ha planteado inconvenientes a los científicos, puesto que arde más poco a poco que el hidrógeno. Además de esto, requiere una cámara de importante tamaño, diez veces más larga que la de los presentes motores de hidrógeno. Cuando se viajará a una velocidad próxima a Mach nueve no es posible sencillamente fabricar piezas más grandes.

Para evitarlo, Liu Yunfeng y sus colegas del Instituto de Mecánica de la Academia China de las Ciencias inventaron una solución ocurrente a la par que sencilla: una pequeña protuberancia, a la que llaman «bulto», en la entrada de aire que deja que el keroseno detone más de forma fácil. Cuando el aire vira cerca de la cámara a alta velocidad, choca con la protuberancia para crear una pequeña onda de choque que ayuda a encender el comburente.

Probaron su creación con comburente RP-tres y lograron crear un empuje potente y sostenido.

El vuelo hipersónico se está transformando hoy en una carrera espacial a pequeña escala y es que países de todo el planeta trabajan en tecnologías hipersónicas que puedan impulsar misiles y aeroplanos de pasajeros.

Referencia: Han, X., Zhang W. et. al. Experimental study on RP3 aviation kerosene oblique detonation engine. dos mil veintidos. Journal of Experiments in Fluid Mechanics. DOI: 10.11729/syltlx20220090

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