Un equipo de ingenieros chinos creó un motor avanzado que funciona en dos modos, lo que permite al avión viajar a 19.756 km/h a una altitud de 30 km.
Un motor rotatorio de la NASA en acción durante una prueba. Foto: NASA
Investigadores chinos de armas hipersónicas han desarrollado el motor rotatorio más potente del mundo , según informó Interesting Engineering el 27 de diciembre. Descrito como un diseño revolucionario, el nuevo motor rotatorio puede llevar aeronaves a una altitud de 30 km y viajar a Mach 16 (19.756 km/h). A esta velocidad, un vuelo intercontinental duraría solo unas horas y consumiría mucho menos combustible que un motor a reacción convencional.
Diseñado por Zhang Yining y sus colegas del Instituto de Maquinaria de Pekín, la información sobre el motor se publicó en un artículo en la revista china Propulsion Technology en diciembre. El motor funciona en dos modos: el primero, a una velocidad inferior a Mach 7 (8643 km/h), como un motor de combustión continua rotatorio (RDE). El aire exterior se mezcla con el combustible y se quema, creando una onda de choque. Esta onda se propaga en la cámara anular. Durante la rotación, la onda quema más combustible, lo que genera un empuje fuerte y continuo para la aeronave.
En el segundo modo, cuando la aeronave viaja a velocidades superiores a Mach 7, la onda de choque deja de girar y se concentra en la plataforma circular trasera del motor. Esto ayuda a mantener el empuje mediante un patrón de detonación indirecta casi lineal. Según describe el equipo, el combustible se autodetona al acercarse a la plataforma trasera debido a la alta velocidad del aire entrante. El motor utiliza la detonación como principal impulsor durante su funcionamiento.
Zhang y sus colegas no revelaron la eficiencia de su motor en su artículo de investigación. Sin embargo, según estimaciones científicas previas, la detonación de gas combustible puede convertir casi el 80 % de la energía química en energía cinética. Esto representa una mejora significativa con respecto a los motores de turbofán convencionales, que suelen alcanzar eficiencias del 20 % al 30 % y se basan en una combustión lenta y suave. El equipo de Zhang afirma que su diseño combina la detonación rotacional y la detonación lineal a múltiples velocidades. Este enfoque presenta numerosas ventajas y puede mejorar la eficiencia del ciclo termodinámico óptimo en prácticamente cualquier rango de velocidad.
Según los científicos, la transición al nuevo motor de combustión es difícil debido a los dos modos de funcionamiento. A medida que la velocidad se acerca a Mach 7, el modo de detonación rotatoria se vuelve inestable. Por lo tanto, el modo de detonación indirecta debe activarse rápidamente. Una solución es reducir la velocidad de entrada de aire de Mach 7 a Mach 4 (4939 km/h) o incluso menos. Esto permitirá que el combustible se caliente lo suficiente como para autoencenderse. Otra solución es realizar pequeños ajustes en la estructura interna del motor, como modificar el diámetro de la base circular y el ángulo de la onda de choque. Estos cambios pueden afectar el rendimiento general del motor. Según el equipo de investigación, el nuevo motor no requiere condiciones de funcionamiento especiales y puede funcionar eficientemente en la mayoría de los casos.
An Khang (según Interesting Engineering )
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