GE Aerospace ha demostrado lo que afirma es el primer banco de pruebas hipersónico de modo dual (DMRJ) del mundo que utiliza combustión por detonación giratoria (RDC) en flujo de aire supersónico, una tecnología que podría permitir que los misiles hipersónicos tengan alcances más largos en el futuro.
La tecnología hipersónica tiene el potencial de revolucionar la guerra de formas no vistas desde el desarrollo de los vuelos supersónicos. Sin embargo, volar a más de cinco veces la velocidad del sonido requerirá importantes avances tecnológicos, incluido el desarrollo de nuevos materiales y componentes electrónicos que puedan soportar las altas temperaturas del rango Mach 5+, y motores que puedan proporcionar a los vehículos hipersónicos los medios para mantener el vuelo.
Muchos de los prototipos actuales de misiles hipersónicos son los llamados vehículos planeadores. Es decir, se aceleran a grandes altitudes y velocidades, y luego alcanzan velocidades hipersónicas al sumergirse. A partir de este momento, sólo la gravedad y la inercia proporcionan energía. Esto funciona, pero limita la maniobrabilidad, el alcance y la eficiencia del avión.
Idealmente, lo que necesitamos es un motor que pueda propulsar un misil u otro avión durante la mayor parte de su vuelo. Esto eliminaría la fase de inmersión, permitiendo que la aeronave continúe volando a altitudes más bajas, aumentando el alcance y proporcionando más maniobrabilidad. Para hacer todo esto, el misil necesita algo así como un motor estatorreactor. Los estatorreactores que le permiten manejar condiciones hipersónicas no funcionan bien con números de Mach bajos, por lo que el vehículo aún necesita ser acelerado por cohetes propulsores hasta que sea lo suficientemente rápido como para que los motores se enciendan.
Para resolver este problema, el DMRJ de GEAerospace utiliza el principio RDC para operar a velocidades más bajas y más altas. En el RDC, el combustible y el aire se introducen en el espacio entre dos cilindros coaxiales. Cuando se enciende la mezcla, arde de una forma muy específica. La combustión se propaga en el espacio en forma de ondas ultrasónicas. A medida que entra más combustible y aire desde arriba, la onda continúa dando vueltas alrededor del espacio, generando más y más calor y presión, y es forzada hacia abajo hasta salir por la boquilla de salida, creando empuje.
Las ventajas de este diseño de ramjet son que es muy simple, no tiene partes móviles y es adecuado para vuelos hipersónicos porque puede soportar el flujo de aire hacia la cámara de combustión a velocidades supersónicas.
El nuevo motor se demostró en un banco de pruebas en la planta de GE en Niskayuna, en el estado de Nueva York. Combinando el nuevo diseño con la experiencia avanzada de la empresa en materiales de alta temperatura, electrónica de alta temperatura, impresión 3D y tecnología de gestión térmica, el objetivo es crear un motor práctico que pueda funcionar por encima de Mach 5 y por debajo de Mach 3. También será más pequeño y ligero que motores similares.
Se espera que se lance una versión de tamaño completo de este motor en 2024.
"Mientras la industria aeroespacial mira hacia un futuro con tecnologías hipersónicas, GE Aerospace está bien posicionada con las capacidades, la experiencia y la escala adecuadas para ser un líder en el impulso de nuevos desarrollos para nuestros clientes", dijo Amy Gowder, presidenta y directora ejecutiva de GE Aerospace, Defense and Systems. "La exitosa demostración de DMRJ con RDC fue la culminación de más de 10 años de nuestro trabajo en RDC, incluida la adquisición estratégica de Innoveering, que aportó tecnología líder y experiencia en propulsión hipersónica y motores ramjet".