Motores y tecnologías hipersónicas

Imaginen un "7ma G" capaz de pegar saltos suborbitales y acelerar entre mach 9 y 16. No hay misil aire-aire capaz de tocarlos.


Ingenieros chinos han creado un motor con el cual, aseguran, una aeronave podría "llegar a cualquier lugar del mundo en 2 horas". El motor de reacción, que en teoría podría impulsar aeronaves a velocidades hipersónicas de hasta 16 Mach, ha sido construido y probado con éxito por ingenieros chinos en un túnel de viento, informa South China Morning Post.

Se trata de un motor estatorreactor [desprovisto de compresores y turbinas, es decir sin ninguna pieza móvil, que se utiliza hoy en día en la construcción de cohetes] de detonación oblicua permanente llamado 'Sodramjet', que sustituye "la combustión difusiva con una detonación oblicua, que es un fenómeno de ganancia de presión único en la naturaleza", resumen los ingenieros en su artículo publicado en Chinese Journal of Aeronautics.

Una vez sometido a las pruebas en el túnel de viento a velocidades de hasta 9 Mach, el motor demostró "un rendimiento sin precedentes en términos de empuje, eficiencia de combustible y estabilidad operacional", reza el comunicado citado por SCMP. El único túnel de viento en el mundo capaz de simular un vuelo a 16 Mach todavía está en construcción en Pekín, indica el portal.

No obstante, ante su posible aplicación en la industria de defensa, los ingenieros chinos anuncian que el motor podría servir también en el campo comercial. Podría propulsar "aviones transatmosféricos reutilizables que despegarán horizontalmente desde la pista de un aeropuerto, acelerarán hasta la órbita circunterrestre y luego volvieran a entrar en la atmósfera y finalmente aterrizarán en un aeropuerto", sostuvieron los científicos dirigidos por el profesor Jiang Zonglin, del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias, citados por SCMP.

El portal chino indicó que un experto en aerodinámica hipersónica de Shanghái no descarta que el experimento probablemente se llevó a cabo "hace tiempo". El programa hipersónico de China está muy clasificado debido a su potencial de aplicación militar, y los estudios publicados en revistas académicas se revisan cuidadosamente, explicó.
 

El-comechingón

Fanático del Asado
Podría propulsar "aviones transatmosféricos reutilizables que despegarán horizontalmente desde la pista de un aeropuerto, acelerarán hasta la órbita circunterrestre y luego volvieran a entrar en la atmósfera y finalmente aterrizarán en un aeropuerto"
 

joseph

Colaborador
Colaborador
Imaginen un "7ma G" capaz de pegar saltos suborbitales y acelerar entre mach 9 y 16. No hay misil aire-aire capaz de tocarlos.


Ingenieros chinos han creado un motor con el cual, aseguran, una aeronave podría "llegar a cualquier lugar del mundo en 2 horas". El motor de reacción, que en teoría podría impulsar aeronaves a velocidades hipersónicas de hasta 16 Mach, ha sido construido y probado con éxito por ingenieros chinos en un túnel de viento, informa South China Morning Post.

Se trata de un motor estatorreactor [desprovisto de compresores y turbinas, es decir sin ninguna pieza móvil, que se utiliza hoy en día en la construcción de cohetes] de detonación oblicua permanente llamado 'Sodramjet', que sustituye "la combustión difusiva con una detonación oblicua, que es un fenómeno de ganancia de presión único en la naturaleza", resumen los ingenieros en su artículo publicado en Chinese Journal of Aeronautics.

Una vez sometido a las pruebas en el túnel de viento a velocidades de hasta 9 Mach, el motor demostró "un rendimiento sin precedentes en términos de empuje, eficiencia de combustible y estabilidad operacional", reza el comunicado citado por SCMP. El único túnel de viento en el mundo capaz de simular un vuelo a 16 Mach todavía está en construcción en Pekín, indica el portal.

No obstante, ante su posible aplicación en la industria de defensa, los ingenieros chinos anuncian que el motor podría servir también en el campo comercial. Podría propulsar "aviones transatmosféricos reutilizables que despegarán horizontalmente desde la pista de un aeropuerto, acelerarán hasta la órbita circunterrestre y luego volvieran a entrar en la atmósfera y finalmente aterrizarán en un aeropuerto", sostuvieron los científicos dirigidos por el profesor Jiang Zonglin, del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias, citados por SCMP.

El portal chino indicó que un experto en aerodinámica hipersónica de Shanghái no descarta que el experimento probablemente se llevó a cabo "hace tiempo". El programa hipersónico de China está muy clasificado debido a su potencial de aplicación militar, y los estudios publicados en revistas académicas se revisan cuidadosamente, explicó.
Suena a que es los mismo que el X-43
 
Imaginen un "7ma G" capaz de pegar saltos suborbitales y acelerar entre mach 9 y 16. No hay misil aire-aire capaz de tocarlos.


Ingenieros chinos han creado un motor con el cual, aseguran, una aeronave podría "llegar a cualquier lugar del mundo en 2 horas". El motor de reacción, que en teoría podría impulsar aeronaves a velocidades hipersónicas de hasta 16 Mach, ha sido construido y probado con éxito por ingenieros chinos en un túnel de viento, informa South China Morning Post.

Se trata de un motor estatorreactor [desprovisto de compresores y turbinas, es decir sin ninguna pieza móvil, que se utiliza hoy en día en la construcción de cohetes] de detonación oblicua permanente llamado 'Sodramjet', que sustituye "la combustión difusiva con una detonación oblicua, que es un fenómeno de ganancia de presión único en la naturaleza", resumen los ingenieros en su artículo publicado en Chinese Journal of Aeronautics.

Una vez sometido a las pruebas en el túnel de viento a velocidades de hasta 9 Mach, el motor demostró "un rendimiento sin precedentes en términos de empuje, eficiencia de combustible y estabilidad operacional", reza el comunicado citado por SCMP. El único túnel de viento en el mundo capaz de simular un vuelo a 16 Mach todavía está en construcción en Pekín, indica el portal.

No obstante, ante su posible aplicación en la industria de defensa, los ingenieros chinos anuncian que el motor podría servir también en el campo comercial. Podría propulsar "aviones transatmosféricos reutilizables que despegarán horizontalmente desde la pista de un aeropuerto, acelerarán hasta la órbita circunterrestre y luego volvieran a entrar en la atmósfera y finalmente aterrizarán en un aeropuerto", sostuvieron los científicos dirigidos por el profesor Jiang Zonglin, del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias, citados por SCMP.

El portal chino indicó que un experto en aerodinámica hipersónica de Shanghái no descarta que el experimento probablemente se llevó a cabo "hace tiempo". El programa hipersónico de China está muy clasificado debido a su potencial de aplicación militar, y los estudios publicados en revistas académicas se revisan cuidadosamente, explicó.

No, no puede ser porque aca hay un monton de foristas que dicen que lo chino no sirve para nada. Mirá si los chinos van a saber más que ellos...
;)
 
Suena a que es los mismo que el X-43
Creo que no por el tipo de motor que utiliza un efecto diferente:

"de detonación oblicua permanente llamado 'Sodramjet', que sustituye "la combustión difusiva con una detonación oblicua"





Si entiendo bien en los scramjets la combustión se logra por efecto de difusión. En palabras cortas el combustible y el oxígeno están separados y la llama de combustión se logra en una capa perimetral donde se encuentran. Como, cuánto y de qué forma es algo más complicado con mucha matemática y dicta la potencia del motor. Mi entendimiento corto es que el motor está limitado por la capacidad de reacción de esa capa, o sea: el combustible bajo ésta no está quemando, solo se aprovecha la energía liberada solo en esa capa en cada momento dado.

En el Chino aparentemente se logra una mayor energía de propulsión realizando combustión de otra forma. El aire supersónico entra en una cámara en ángulo, es comprimida y calentada y se expande repentinamente en una cámara de combustión rica en combustible. Al mezclarse así se logra una DETONACIÓN de la mezcla combustible al reaccionar explosivamente casi todas las partículas al mismo tiempo.
Por ende éste motor tiene una mucha mayor eficiencia de quemado y un empuje bestial.
 

joseph

Colaborador
Colaborador
Creo que no por el tipo de motor que utiliza un efecto diferente:

"de detonación oblicua permanente llamado 'Sodramjet', que sustituye "la combustión difusiva con una detonación oblicua"





Si entiendo bien en los scramjets la combustión se logra por efecto de difusión. En palabras cortas el combustible y el oxígeno están separados y la llama de combustión se logra en una capa perimetral donde se encuentran. Como, cuánto y de qué forma es algo más complicado con mucha matemática y dicta la potencia del motor. Mi entendimiento corto es que el motor está limitado por la capacidad de reacción de esa capa, o sea: el combustible bajo ésta no está quemando, solo se aprovecha la energía liberada solo en esa capa en cada momento dado.

En el Chino aparentemente se logra una mayor energía de propulsión realizando combustión de otra forma. El aire supersónico entra en una cámara en ángulo, es comprimida y calentada y se expande repentinamente en una cámara de combustión rica en combustible. Al mezclarse así se logra una DETONACIÓN de la mezcla combustible al reaccionar explosivamente casi todas las partículas al mismo tiempo.
Por ende éste motor tiene una mucha mayor eficiencia de quemado y un empuje bestial.

Suena a que agarraron esto. Y solo se quedaron con la parte de abajo. :cool:

 
Acceso al pdf del trabajo The criteria for hypersonic airbreathing propulsion and its experimental verification publicado en
Chinese Journal of Aeronautics

https://reader.elsevier.com/reader/...2B2DB450B46BE0845246C1223A1358E686B566CEF5CC3
Acá una explicación de la Onda de Detonación Obliqua, un fenómeno físico.

 


Esta imagen conceptual muestra un avión hipersónico propulsado por un motor de onda de detonación oblicua. (Crédito de la imagen: Daniel A. Rosato, NASA)

Las detonaciones, la forma más poderosa de combustión, tienen el potencial de proporcionar una mayor eficiencia termodinámica, mayor confiabilidad y emisiones reducidas para los vuelos hipersónicos en el espacio, sugiere un equipo de científicos de la Universidad de Florida Central.

Los investigadores recrearon en el laboratorio el fenómeno que podría hacer esto posible. Se trata de un sistema de explosiones estabilizadas interminables, capaces de revolucionar en el futuro la propulsión de alta velocidad, informa LiveScience.


En teoría, el uso de aeronaves propulsadas por detonaciones podría hacer que un viaje desde Nueva York a Londres demore menos de una hora. El problema es que las detonaciones son muy difíciles de controlar. Suelen durar menos de un microsegundo, por lo que es imposible utilizarlas en la práctica. Un equipo de la Universidad de Florida Central ha desarrollado una instalación que debería propulsar un avión a unas 17 veces la velocidad del sonido, según su publicación en la revista científica PNAS de Estados Unidos.

El concepto funciona canalizando una mezcla de aire y combustible a velocidades hipersónicas (más de Mach 5) hacia una rampa en ángulo de 30 grados, lo que genera una onda de choque. Esta onda de choque calienta la mezcla de aire y combustible y hace que detone, expulsando los gases de escape de la parte trasera del motor a alta velocidad.

La explosión de la mezcla de aire y combustible quema casi el 100 % del carburante. La detonación también crea mucha presión, con lo cual el motor genera mucho más empuje que otros tipos de plantas propulsoras. Los ingenieros de Florida sostienen que tal detonación podría propulsar aviones a velocidades de hasta Mach 17, considerada un valor suficiente para prescindir de cohetes-propulsores para poner una nave en órbita.

Los científicos afirman que por ahora su reto principal es la duración de la detonación, que de momento se logró extender de milisegundos a varios segundos.
 

Grulla

Colaborador
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Rusia detiene al jefe de un centro de investigación hipersónico en caso de traición​

Alexander Kuranov es sospechoso de pasar información secreta a un ciudadano extranjero





El jefe de Proyecto del Ajax:


 

Un equipo de investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nankín (China) desarrolló y probó un prototipo de motor hipersónico para aviones basado en un diseño propuesto hace dos décadas por Ming Han Tang, el entonces ingeniero jefe del programa hipersónico de la NASA, recoge South China Morning Post.

A diferencia de la mayoría de las aeronaves hipersónicas, en las que el motor se encuentra en la parte inferior, la propulsión del X-plane Two Stage Vehicle (TSV), planteado a finales de los 1990 por Tang, radicaba en dos motores separados ubicados a los lados del vehículo.

Los dos motores podrían funcionar a baja velocidad como motores de reacción y pasar a un modo de alta velocidad cuando el avión se aceleraría a una velocidad cinco veces mayor que la del sonido o incluso más.

La aerodinámica de los motores era tan sofisticada que algunos momentos cruciales todavía quedaban por aclarar. Por ejemplo, no se sabía a ciencia cierta si los motores podrían encenderse tras pasar a la velocidad hipersónica.

Al final, el programa Boeing Manta X-47C, destinado a probar el invento de Tang, fue cancelado por el Gobierno estadounidense a principios de los años 2000 por complicaciones técnicas y por su alto coste.

Sin embargo, la idea de Tang llamó la atención de los científicos chinos porque, según ellos, podría contribuir significativamente al desarrollo de aviones y motores hipersónicos.

En 2011, se levantó el secreto oficial del diseño, lo que permitió a los investigadores de Nankín —bajo el liderazgo de Tan Huijun, galardonado con el primer premio estatal por su contribución al programa de armas hipersónicas de China— construir un prototipo de avión basado en la idea de Tang y probarlo en un túnel de viento con diferentes características. De esta manera, los científicos descubrieron que los motores pueden arrancar en algunas de las condiciones de vuelo más desafiantes, como lo predijo Tang.
 

Grulla

Colaborador
Colaborador

Un equipo de investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nankín (China) desarrolló y probó un prototipo de motor hipersónico para aviones basado en un diseño propuesto hace dos décadas por Ming Han Tang, el entonces ingeniero jefe del programa hipersónico de la NASA, recoge South China Morning Post.

A diferencia de la mayoría de las aeronaves hipersónicas, en las que el motor se encuentra en la parte inferior, la propulsión del X-plane Two Stage Vehicle (TSV), planteado a finales de los 1990 por Tang, radicaba en dos motores separados ubicados a los lados del vehículo.

Los dos motores podrían funcionar a baja velocidad como motores de reacción y pasar a un modo de alta velocidad cuando el avión se aceleraría a una velocidad cinco veces mayor que la del sonido o incluso más.

La aerodinámica de los motores era tan sofisticada que algunos momentos cruciales todavía quedaban por aclarar. Por ejemplo, no se sabía a ciencia cierta si los motores podrían encenderse tras pasar a la velocidad hipersónica.

Al final, el programa Boeing Manta X-47C, destinado a probar el invento de Tang, fue cancelado por el Gobierno estadounidense a principios de los años 2000 por complicaciones técnicas y por su alto coste.

Sin embargo, la idea de Tang llamó la atención de los científicos chinos porque, según ellos, podría contribuir significativamente al desarrollo de aviones y motores hipersónicos.

En 2011, se levantó el secreto oficial del diseño, lo que permitió a los investigadores de Nankín —bajo el liderazgo de Tan Huijun, galardonado con el primer premio estatal por su contribución al programa de armas hipersónicas de China— construir un prototipo de avión basado en la idea de Tang y probarlo en un túnel de viento con diferentes características. De esta manera, los científicos descubrieron que los motores pueden arrancar en algunas de las condiciones de vuelo más desafiantes, como lo predijo Tang.

Habria que fusionar este tema con este otro, no?

 

FAB realiza la primera prueba de vuelo del motor aeronáutico hipersónico 14-X


La prueba es parte del desarrollo del Proyecto PropHiper, Proyecto de Propulsión Hipersónica 14-X, uno de los Proyectos Estratégicos de la Fuerza Aérea Brasileña (FAB) y coordinado por el Departamento de Ciencia y Tecnología Aeroespacial (DCTA).


Publicado: 16/12/2021
Fuente: DCTA
Edición: Agencia de la Fuerza Aérea



La Fuerza Aérea Brasileña (FAB), a través del Centro de Lanzamiento de Alcântara (CLA), llevó a cabo, el martes (14), el lanzamiento para permitir la prueba de vuelo del 14-XS, el primer demostrador brasileño de la tecnología hipersónica aspirada, conocida por las siglas en inglés scramjet , a través de la Operación Cruzeiro. La prueba es parte del desarrollo del Proyecto PropHiper, Proyecto de Propulsión Hipersónica 14-X, uno de los Proyectos Estratégicos de la FAB y coordinado por el Departamento de Ciencia y Tecnología Aeroespacial (DCTA).

El 14-XS se aceleró a una velocidad cercana a Mach 6 (seis veces la velocidad del sonido), a más de 30 km de altitud, mediante un Vehículo Acelerador Hipersónico (VAH). La trayectoria prevista, alcanzando su apogeo en 160 km, cubriendo un total de 200 km de distancia, hasta su impacto en una zona segura en el Océano Atlántico.



Además del CLA, el Centro de Lanzamiento de Barreira do Inferno (CLBI) actuó como una Estación de Seguimiento Remoto. Con este primer ensayo, Brasil se une definitivamente al selecto grupo de naciones que tienen los conocimientos técnicos y los medios para diseñar, construir, lanzar y rastrear un sistema hipersónico aspirado.

El Proyecto PropHiper se inició en 2006, y tenía como objetivo capacitar a Brasil en el área estratégica y prioritaria de hipersónicos, en cumplimiento de la Estrategia de Defensa Nacional (END), a través de la operación en vuelo de un sistema con propulsión hipersónica aspirada (propulsión scramjet tecnología ). Para cumplir con sus objetivos, el proyecto se dividió en cuatro grandes metas, asociadas, respectivamente, a las pruebas en vuelo de los demostradores de tecnología designados como:



I. 14-XS: demostración balística ascendente de combustión supersónica;
II. 14-XSP: demostración de vuelo balístico ascendente de propulsión hipersónica aspirada;
III. 14-XW: demostración de planeo (sin propulsión) de un vehículo hipersónico controlable y maniobrable con sistemas de guía, navegación y control (GNC), utilizando materiales avanzados, durante el vuelo hipersónico en la estratosfera; y
IV. 14-XWP: demostración de vuelo autónomo de un vehículo hipersónico controlable y maniobrable con propulsión hipersónica aspirada activa.



A la fecha se han capacitado recursos humanos, se han construido laboratorios y túneles de viento hipersónicos (únicos en América Latina), además de realizar varias pruebas de laboratorio. El Nivel de Madurez Tecnológica de la tecnología de propulsión scramjet nacional es actualmente TRL 6, lo que significa que la tecnología constituye un prototipo plenamente funcional, estando calificada y aceptada para operar en un entorno relevante, es decir, fuera del entorno de laboratorio. Tras la Operación Cruzeiro, la tecnología de propulsión hipersónica avanzará a TRL 7, con prueba y demostración de su funcionamiento en un entorno relevante (vuelo atmosférico).



Según el Coordinador General de la Operación, Coronel Aviador Eduardo Viegas Dalle Lucca, la Operación Cruzeiro permitió al país dar un salto cualitativo en el campo de la tecnología hipersónica aspirada. También destacó la novedad de lanzar una carga útil tecnológica nacional, utilizando un vehículo completamente diseñado y fabricado en Brasil y utilizando la infraestructura y los medios operativos de nuestros centros de lanzamiento. “La sinergia de los distintos actores evidenció la capacidad de la DCTA para realizar una prueba de vuelo de este nivel de complejidad. Además, dejamos un equipo calificado preparado para los nuevos desafíos”, resaltó el Coordinador General.

“El Centro de Lanzamiento de Alcântara, al recibir una operación de gran escala como Cruzeiro, se está volviendo cada vez más calificado para recibir empresas extranjeras y consolidar la capacidad operativa de Brasil en el segmento terrestre del Programa Espacial Brasileño”, dice el Coronel Aviador Marcello Corrêa de Souza. , Director del Centro de Lanzamiento de Alcântara.



Para el Director del Instituto de Estudios Avanzados (IEAv), Coronel Ingeniero Fábio Andrade de Almeida, "probar tecnologías hipersónicas en condiciones reales de vuelo es el colmo de la investigación que se desarrolla en el IEAv. Sistemas inerciales y sensores de imagen concebidos en el laboratorio del Instituto ya realizaron exitosas pruebas de vuelo en aviones y vehículos suborbitales. En la Operación Cruzeiro probamos un motor aeronáutico en vuelo hipersónico utilizando hidrógeno como combustible, algo sin precedentes en la aviación nacional”.

El Director del Instituto de Aeronáutica y del Espacio (IAE), Brigadier del Aire César Augusto O'Donnell Alván, destacó que el desarrollo del Vehículo Acelerador Hipersónico por parte del IAE, para posibilitar el lanzamiento del 14-XS, demostró que las tecnologías espaciales dominaban por la FAB son pilares indispensables para la inserción de Brasil en nuevos proyectos espaciales. Y demostró, una vez más, la capacidad de la FAB para superar retos de gran complejidad tecnológica.
Haga clic aquí y vea el video sobre el lanzamiento.




Imágenes: DCTA



Del 14-Bis al 14-X: éxito total en las pruebas del primer motor aeronáutico hipersónico en Brasil






Estimados, acabo de me dar cuenta de este tema, y como Brasil realizó recientemente la primera prueba de vuelo para cumplir con las etapas de prueba de su programa (Proyecto PropHiper, Proyecto de Propulsión Hipersónica 14-X), en la área de tecnologías hipersónicas, repito la noticia publicado en otros temas, pero que ciertamente parece estar mas bien acomodado en este tema.

Saludos.
 
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