Por:Bradley Perrett y Guy Norris
Fuente: Aviation Week & Space Technology
Traduccion: Grulla
El Boeing X-51A es propulsado por un scramjet que usa queroseno como combustible y a su vez es refrigerado por este queroseno. Crédito: Fuerza Aérea de EE.UU.
09 de noviembre de 2015 – El éxito de China en el vuelo de un avión hipersónico propulsado por un scramjet, solo unos años detrás de que lo hicieran los EE.UU., revela que sus ingenieros han superado los graves problemas de enfriamiento mencionados por primera vez hace cinco años. La prueba exitosa, anunciado en octubre, siguió al vuelo en enero de 2014 de un planeador hipersónico chino.
La Sociedad de China de Aeronáutica y Astronáutica dice que el motor de la aeronave, que debe haber sido no tripulada y probablemente bastante pequeña, es el primer scramjet a queroseno del mundo con refrigeración regenerativa. Esto está en contradicción con el Boeing X-51A WaveRider, volado en los EE.UU. en 2010 y de nuevo en 2013, en el que el combustible enfría el motor mientras se calienta para mejorar la combustión, .
La sociedad anunció el éxito de China para reconocer los logros del líder del proyecto, Wang Zhenguo. Un profesor de la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa, Wang dirigió el equipo de investigación y desarrollo durante más de 20 años, desde el concepto hasta la planificación y la integración de sistemas. Esto implicaba “el desarrollo y la producción en un proyecto de importancia nacional para un determinado tipo de aeronave hipersónica”, dice la sociedad. Wang, conocido como el jefe de diseño, también fue el encargado de las pruebas de vuelo.
Como resultado, China se ha convertido en el segundo país, detrás de los EE.UU., en volar de manera independiente dicha aeronave, dice la sociedad. Medios de comunicación chinos citaron a la sociedad haciendo estas declaraciones en un informe sobre su premio a Wang.
En su página web, csaa.org.cn, la sociedad dice que Wang ha llevado a cabo investigaciones pioneras sobre scramjets y sus pruebas en tierra y en vuelo, logrando un salto tecnologíco. Entre sus responsabilidades han estado el de un “proyecto nacional grande e importante”, sin nombre, que suena como un sistema de armas prioritario.
La fecha de la prueba china no se ha revelado, excepto que se produjo después del cuarto y último vuelo del X-51A, totalmente exitoso, en mayo de 2013. El primer vuelo del avión experimental impulsado por scramjet de los Estados Unidos en mayo de 2010 fue un éxito, pero más corto que lo planeado. A este le siguieron dos fracasos.
China, reveló detalles de los estudios en curso de scramjets de enfriamiento regenerativo en 2010, pero reconoció problemas con la temperatura desigual y la distribución de flujo de calor que fueron lo suficientemente graves como para causar la plasticidad local en la estructura de la ruta del flujo. Este primer trabajo, realizado en el Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China,en Mianyang, y en la Universidad Politécnica del Noroeste en Xian, reconoció abiertamente los avances anteriores en scramjets hechos por Pratt & Whitney Rocketdyne (ahora parte de Aerojet Rocketdyne).
En ese momento, Pratt & Whitney estaba desarrollando el scramjet SJX61-2, refrigerado por su combustible JP7, para propulsar el X-51A, un demostrador tecnológico del tamaño de un misil construido por Boeing para la Fuerza Aérea de Estados Unidos. El vehículo alcanzó lvuelo sostenido por encima de Mach 5 en su prueba final en 2013 y demostró la viabilidad práctica de un vehículo hipersónico propulsado por un scramjet con aspiración de aire.
Aunque no se financiaron nuevos demostradores, los investigadores esperan poder desarrollador los futuros sistemas de propulsión alimentados por RP-1, PR-2 o JP-10. Más denso que el JP-7, el JP-10 es un combustible especial de alto punto de inflamación originalmente utilizado por el SR-71 de Lockheed. En todos los casos, la cuestión clave era la capacidad endotérmica o de absorción de calordel combustible. Todos estos combustibles son esencialmente queroseno, con aditivos.
El vuelo final del X-51A terminó después de 210 seg. bajo el poder del scramjet, cuando se agotó su combustible. Resultó que el JP-7 puede enfriar con éxito el motor y, al hacerlo, ser precalentado a una temperatura óptima para la combustión. Tal reciclado de calor extraído es la refrigeración regenerativa.
La afirmación de China de obtener un éxito probado, por tanto, con el primer scramjet que quema queroseno de refrigeración regenerativa es desconcertante para los especialistas de propulsión que participaron en el proyecto X-51A. Algunos especulan que los chinos pueden hacer una distinción entre el JP-7 y el queroseno estándar, o posiblemente entre un scramjet y un sistema de propulsión de modo dual. El X-51A se aceleró primero a velocidades supersónicas mediante un cohete después del lanzamiento aéreo desde un B-52, y luego voló bajo el poder de su motor scramjet.
El 9 de enero de 2014, China probó un planeador hipersónico al que el Pentágono llamo WU-14. Lanzado por un misil balístico intercontinental, es de suponer que era un demostrador o un prototipo para una cabeza nuclear sin propulsión que explotaría la sustentación para extender su alcance y confundir a las defensas con sus maniobras. Posiblemente, el WU-14 podría haber sido utilizado para poner a prueba el sistema de control de vuelo de la aeronave de propulsión hipersónica, que ahora se ha volado.
