O primeiro motor de avião com ondas de detonação hipersônica do mundo

China testa o primeiro motor de avião com ondas de detonação hipersônica do mundo, modelo atingiu nove vezes a velocidade do som

Pesquisadores da China desenvolvem motor de avião com ondas de detonação hipersônica movido a querosene que consegue atingir Mach 9.

Pesquisadores da China afirmam ter desenvolvido o primeiro motor de ondas de detonação hipersônico do mundo, capaz de impulsionar uma aeronave a Mach 9, isto é, nove vezes a velocidade do som, usando querosene de jato barato. De acordo com o South China Morning Post (SCMP), na última sexta-feira (18), o motor de detonação hipersônica passou por diversos testes de solo muito bem sucedidos no túnel de choque hipersônico JF-12 de Pequim.

Segundo um dos pesquisadores da China, nenhum resultado de teste para motores de ondas de detonação hipersônicos usando querosene de aviação foi divulgado antes. Os pesquisadores divulgaram informações técnicas sobre o novo propulsor para avião em um relatório publicado no Journal of Experiments in Fluid Mechanics, revisado por pares, em 11 de novembro.

Os testes foram feitos no começo de 2022, de acordo com informações do SCMP. A equipe realizou experimentos com o motor, que gera impulso por meio de explosões, foi liderada pelo engenheiro sênior do Instituto de Mecânica da Academia Chinesa de Ciências, Liu Yunfeng. Se comparado com outros motores hipersônicos, como o de um scramjet, por exemplo, um motor de onda de detonação pode operar de forma mais eficiente e com uma potência maior.

Explosões sucessivas são desencadeadas pela onda de detonação. Essas explosões acontecem quase rapidamente, liberando muito mais energia do que uma combustão de um motor comum com a mesma quantidade de combustível, principalmente, em velocidades acima de Mach 8. Os motores de ondas de detonação foram criados pelos cientistas do mundo todo, entretanto, eles normalmente usam combustível de hidrogênio, que diferente do querosene, é muito caro e explosivo.

Cientistas passam por dificuldades em explodir o querosene

Combustível de aviação, chamado de RP-3, frequentemente encontrado em aeroportos da China, alimenta o motor de Yunfeng. Por conta de sua alta densidade de energia e simplicidade de armazenamento e transporte, o querosene de aviação é o combustível de escolha para motores de respiração aérea.

Apesar do conceito de utilizar combustível de avião para impulsionar os motores de ondas de detonação hipersônica exista há anos, não é algo fácil de explodir.

Os cientistas tiveram grandes problemas, tendo em vista que é difícil acender o querosene no ar quente e em movimento. De acordo com simulações feitas no computador, um motor movido a querosene exigiria uma câmara de detonação 10 vezes maior do que um motor a movido a hidrogênio.

O comprimento adicional seria impraticável para grande parte dos aviões hipersônicos, tendo em vista que cada milímetro é essencial, de acordo com a equipe da China.

Pesquisadores fazem descoberta surpreendente

Os pesquisadores da China, entretanto, descobriram que uma modificação direta, adicionando uma protuberância do tamanho de um polegar à superfície de entrada de ar do motor de ondas de detonação hipersônica, poderia tornar a ignição do querosene mais fácil, mantendo uma câmara compacta.

O YJ-21 e o DF-17 são dois mísseis hipersônicos desenvolvidos pela China que podem atingir uma estrutura ou uma embarcação em movimento, evitando a maioria dos sistemas de defesa aérea. Ao desenvolver uma frota de aviões que pode transportar passageiros para qualquer lugar do globo em apenas algumas horas, o governo da China planeja descobrir usos para a tecnologia hipersônica no setor civil.

Voos regulares de longa distância sob circunstâncias desafiadoras devem ser possíveis para aeronaves hipersônicas. Entretanto, cientistas e engenheiros que atuam com a tecnologia afirmam que a redução dos custos de construção e a operação ainda é algo que dificulta.

(Fonte: Click Petróleo e Gás- Escrito por Valdemar Medeiros em Aviação – 25 de novembro de 2022)