Motor a reacción de detonación rotativa para vuelos hipersónicos en 2025

¿Cuándo un tubo hueco se convierte en algo más que un tubo vacío? Cuando se transforma en un ramjet que utiliza la tecnología de detonación rotativa para lograr el vuelo hipersónico. Un buen ejemplo es la última innovación de Venus Aerospace, el Venus Detonation Ramjet 2000 lb Thrust Engine (VDR2).

Superar el reto del empuje sostenido

Uno de los principales retos para hacer viables los viajes hipersónicos es crear motores capaces de proporcionar un empuje sostenido.

En la actualidad, la mayoría de los sistemas hipersónicos se basan en cuerpos de planeo que los cohetes impulsan a grandes velocidades y altitudes, lo que les permite volver a planear mientras alcanzan velocidades superiores a Mach 5. Sin embargo, para que los aviones puedan volar de San Francisco a Tokio en sólo una hora, es necesaria una solución similar a la de los motores a reacción.

Presentado recientemente en la cumbre Up.Summit de Bentonville (Arkansas), el VDR2 tiene un aspecto sorprendentemente sencillo en su vista en corte, y se asemeja básicamente a un tubo hueco sin componentes móviles. Este diseño refleja su naturaleza de ramjet, en el que el movimiento hacia delante del motor comprime el aire entrante en lugar de utilizar álabes de turbina giratorios, como hacen los motores a reacción tradicionales.

El atractivo de un ramjet para el vuelo hipersónico reside en su capacidad para soportar temperaturas significativamente más altas que los motores convencionales, gracias a su simplicidad y a la ausencia de piezas móviles. Esta capacidad es crucial, ya que el aire que entra en el motor a velocidades hipersónicas puede calentar el interior hasta unos 2.130 °C (3.860 °F), lo que dañaría rápidamente los álabes de la turbina o piezas similares.

No obstante, es posible introducir mejoras. El VDR2 avanza en la tecnología integrando un motor cohete de detonación rotativa (RDRE), que resuelve las deficiencias de los motores cohete o a reacción tradicionales mediante otro principio innovador, de nuevo sin piezas móviles. El RDRE del VDR2 consta de dos cilindros coaxiales separados por un espacio. En este espacio se inyecta y se enciende una mezcla de combustible y oxidante. La detonación subsiguiente, si se configura correctamente, crea una onda de choque que se mueve rápidamente dentro del hueco a velocidades supersónicas, generando calor y presión adicionales.

Alcanzar altas prestaciones con baja resistencia aerodinámica

El resultado es un motor de baja resistencia aerodinámica, desarrollado en colaboración con Velontra y basado en trabajos anteriores de Venus Aerospace. Este motor ofrece el empuje y la eficiencia necesarios para que los aviones alcancen velocidades de hasta Mach 6 y altitudes de 170.000 pies (52.000 m), con un aumento de la eficiencia del 15% en comparación con los motores tradicionales si Venus Aerospace logra sus objetivos de diseño.

«Este motor convierte la economía hipersónica en una realidad tangible», declaró Andrew Duggleby, Director Técnico de Venus Aerospace. Estamos encantados de asociarnos con Velontra para revolucionar los vuelos de alta velocidad aprovechando su experiencia en combustión de aire a alta velocidad».

El equipo tiene previsto realizar el primer vuelo de prueba del VDR2 con un dron de pruebas el año que viene.

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