Un país ubicado en el continente asiático está a punto cambiar las reglas del juego en la industria aeroespacial con un avión hipersónico que promete revolucionar los viajes aéreos, recorriendo el mundo en tan solo dos horas. Este avance coloca a la nación en una posición líder en la carrera aeroespacial, desafiando incluso a potencias como Estados Unidos.
Se trata de China, que ha logrado un hito significativo al desarrollar el motor hipersónico más potente del mundo, según informes del South China Morning Post. Este motor tiene la capacidad de alcanzar velocidades de hasta 20.000 km/h, lo que podría transformar radicalmente la aviación y redefinir los estándares del sector.
El equipo responsable del desarrollo, dirigido por Zhang Yining en el Instituto de Maquinaria Eléctrica de Pekín, ha mantenido en secreto los detalles sobre el motor hasta el momento.
El avión hipersónico más rápido del mundo
Aunque la información técnica disponible es limitada, un plano publicado en la Revista China de Tecnología de Propulsión ofrece algunos indicios sobre este avance revolucionario.
El plano proporciona cierta información sobre las características del motor del avión hipersónico. Por ejemplo, según la publicación, el motor utiliza el aire exterior y el combustible del avión para operar. Cuando funciona a velocidades inferiores a siete veces la velocidad del sonido, genera una onda de choque en una cámara circular, lo que provoca la inflamación adicional del combustible y produce una fuerza potente y continua que impulsa la aeronave.
El equipo dirigido por Zhang afirma que su innovadora propuesta, que combina la detonación rotacional y lineal para una amplia gama de velocidades, representa un logro sin precedentes a nivel mundial. Según lo informado por SCMP, esta tecnología tiene claras ventajas y se espera que mejore la eficiencia del ciclo termodinámico en casi todas las velocidades, lo que podría revolucionar la propulsión aeroespacial.
Las aplicaciones prácticas de esta tecnología son diversas y han despertado un gran interés tanto dentro como fuera de China. En el ámbito civil y de transporte, se sugiere que este nuevo sistema podría reducir drásticamente la duración de los vuelos más largos a solo una o dos horas, todo ello con un menor consumo de combustible en comparación con los motores a reacción convencionales.
Este no es el primer intento de China por avanzar en tecnología hipersónica, y tampoco es el único país que busca hacerlo. Recientemente, la compañía estadounidense GE Aerospace anunció pruebas exitosas de un sistema de propulsión que combina la detonación rotativa, la combustión y la ramjet. Además, a finales de 2022, un equipo de expertos chinos liderado por Liu Yunfef presentó un motor de ondas de detonación hipersónica capaz de propulsar vuelos a velocidades de alrededor de 11,000 km/h.
Nuevo material
El nuevo material desarrollado por el equipo de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Guangzhou ha dado un giro innovador a la cerámica, uno de los compuestos más solicitados en la industria aeroespacial debido a su capacidad de aislamiento térmico. Conocido como 9PHEB o diboruro poroso de alta entropía de 9 cationes, este material promete resolver los desafíos asociados con la porosidad de la cerámica, que afecta su resistencia mecánica y estabilidad térmica.
A diferencia de las cerámicas porosas convencionales, el 9PHEB presenta una microestructura única que combina una alta porosidad con una resistencia mecánica excepcional. Esto se logra mediante la introducción de cinco o más elementos en el material, en este caso, nueve componentes. La distribución de poros del 9PHEB, que oscila entre 0,8 y 1,2 micrómetros, ofrece un aislamiento térmico superior, mientras que las conexiones fuertes a escala nanométrica mejoran su resistencia mecánica.
Los resultados de los estudios muestran que el 9PHEB exhibe una porosidad del 50%, manteniendo una resistencia a la compresión de 337 millones de pascales (MPa) a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se expone a altas temperaturas y se deforma, su resistencia se incrementa significativamente a 690 MPa, más del doble de su resistencia inicial.
Nuevo motor hipersónico
El equipo de investigación afirma en su estudio publicado en el Chinese Journal of Propulsion Technology que el motor hipersónico que están desarrollando podría llevar un avión a una altitud superior a los 30 km en la estratosfera. Una vez allí, la aeronave se aceleraría de forma continua hasta alcanzar una velocidad cercana a los 20.000 km/h, lo que equivale a 16 veces la velocidad del sonido.
Aunque lo descrito en el artículo es puramente teórico y aún no se ha llevado a la práctica, se considera que sería un avance revolucionario, ya que podría reducir los viajes aéreos intercontinentales a solo una o dos horas.
El diseño del motor hipersónico está a cargo del Beijing Power Machinery Institute, conocido por su experiencia en la fabricación de motores ramjet y sistemas de propulsión de armas. Además, la participación del Ejército chino en el proyecto sugiere posibles aplicaciones militares, mientras que la colaboración con la Escuela de Aeronáutica y Astronáutica del Instituto Tecnológico de Pekín añade credibilidad y experiencia en la investigación aeroespacial.