Consiguen mantener y estabilizar una detonación como propulsión para la aviación supersónica: un modelo que revolucionará los viajes del futuro

Ilustración del avión de investigación X-59 de la NASA.
Ilustración del avión de investigación X-59 de la NASA.
Lockheed Martin

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  • Aunque la aviación supersónica no supone ninguna novedad, el hecho de poder mantener una detonación como combustible para este tipo de vehículos garantiza la posibilidad de revolucionar este tipo de viajes.
  • Según un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central (Estados Unidos), se ha conseguido estabilizar este tipo de propulsión, minimizando así uno de los efectos negativos de los viajes supersónicos, su impacto medioambiental.
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La aviación supersónica no es nada nuevo, ya que en el siglo XX existieron algunos ejemplos de pilotos que lograron traspasar la barrera del sonido, como Robert White, en 1962, que la superó en 6 veces.

Más tarde, el Concorde sería el máximo exponente de este tipo de vuelos, realizando diferentes trayectos internacionales, desde 1976 a 2003, en menos de 3 horas, como el más conocido entre Nueva York (Estados Unidos) y Londres (Inglaterra), gracias a la colaboración entre British Airways y Air France.

Los aviones son ahora más lentos que hace 60 años: llegaron a viajar a más del doble de velocidad del sonido

Ya entrado el siglo XXI y con la aviación supersónica casi olvidada, debido a los escasos avances tecnológicos y la implicación medioambiental de estos viajes, apareció recientemente el AS3, un modelo de Aerion que pretendía acabar con este último punto, para desarrollar un pájaro de hierro comercial. 

Sin embargo, todos ellos se enfrentan a un gran problema para salir y entrar continuamente de la atmósfera terrestre: el sistema de propulsión. Por ello, un nuevo artículo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha dado con la clave para solucionar este acertijo, que se basa en el mantenimiento de una detonación, la forma más poderosa de combustión. 

Un nuevo sistema de propulsión

El trabajo del Laboratorio de Investigación de Propulsión y Energía, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Florida Central (Estados Unidos), en colaboración con el Laboratorio de Investigación Naval del mismo país, ha dado con la forma de mantener una combustión en el tiempo, a través de detonaciones.

"La posibilidad de basar un sistema de este tipo en detonaciones, la forma más poderosa de combustión, tiene el potencial de proporcionar una mayor eficiencia termodinámica, mayor confiabilidad y emisiones reducidas", han asegurado los investigadores, quienes prevén que es "un fenómeno que tiene el potencial de revolucionar la propulsión de alta velocidad del futuro".

Para entender cómo se pueden propulsar los aviones supersónicos e hipersónicos, cabe destacar que existen 2 tipos de ondas de combustión: las primeras, que son deflagraciones, hacen referencia a ondas de reacción subsónicas; las segundas, son las detonaciones, que son extremadamente eficientes, muy enérgicas y, generalmente, hacen referencia a explosiones intensas y supernovas.

Así, los investigadores han centrado su estudio en un tipo de detonación, el de los motores de onda oblicua y estacionaria. "El desafío en el desarrollo de estos conceptos de motor es encontrar mecanismos confiables para el inicio de la detonación y la estabilización robusta de estas ondas en las condiciones de alta velocidad y alta entalpía (gran cantidad de calor) que se esperarían de estos conceptos de motor", han agregado.

Cómo han conseguido estabilizar la detonación

Ningún estudio había conseguido, con anterioridad, poder controlar la detonación. A pesar de ello, en este se ha logrado estabilizar esta gracias a los aparatos propios de la universidad, como un precalentador de flujo consistente en un chorro de aire-hidrógeno, que es el que permite llegar a una temperatura fija.

Más allá de los procedimientos técnicos que han llevado a cabo los investigadores, lo más importante es que han alcanzado una temperatura constante con velocidades hipersónicas, algo que repercutirá en los futuros viajes de este tipo.

"Tal sistema permitiría volar a través de nuestra atmósfera a velocidades muy altas y permitiría una entrada y salida eficiente de las atmósferas planetarias", han garantizado.

Este modelo de propulsión podría revolucionar la aviación supersónica tal cual la conocemos y acercar los viajes de este tipo al conjunto de la sociedad, como si de viajar en coche se tratara, incluso en los modelos comerciales de lujo más recientes.

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