Uma equipe de engenheiros chineses criou um motor avançado de modo duplo que permite que aeronaves viajem a 19.756 km/h a uma altitude de 30 km.
Um motor de combustão interna rotativo da NASA em operação durante testes. Foto: NASA
Pesquisadores chineses de armas hipersônicas desenvolveram o motor explosivo rotativo mais potente do mundo , informou o Interesting Engineering em 27 de dezembro. Descrito como um projeto revolucionário, o novo motor explosivo rotativo poderia impulsionar aeronaves a altitudes de 30 km e viajar a Mach 16 (19.756 km/h). Nessa velocidade, um voo intercontinental levaria apenas algumas horas e consumiria significativamente menos combustível do que os motores a jato convencionais.
Projetado por Zhang Yining e seus colegas do Instituto de Engenharia Mecânica de Pequim, o motor teve suas informações divulgadas em um artigo publicado em dezembro na revista chinesa Propulsion Technology. O motor opera em dois modos: o primeiro, em velocidades abaixo de Mach 7 (8.643 km/h), funciona como um motor de combustão interna de rotação contínua (RDE). O ar externo se mistura com o combustível e é queimado, criando uma onda de choque. Essa onda de choque se propaga dentro da câmara anular. Durante a rotação, a onda de choque queima mais combustível, resultando em um impulso forte e contínuo para a aeronave.
No segundo modo, quando a aeronave se move a velocidades acima de Mach 7, a onda de choque para de girar e se concentra em uma plataforma circular na parte traseira do motor. Isso ajuda a manter o empuxo por meio de uma explosão indireta de forma quase linear. Conforme descrito pela equipe de pesquisa, o combustível se autoignita ao se aproximar da plataforma traseira devido à alta velocidade do ar incidente. O motor depende dessa detonação como sua principal fonte de empuxo durante toda a operação.
Zhang e seus colegas não divulgaram a eficiência do motor no artigo científico. No entanto, com base em estimativas científicas anteriores, gases explosivos inflamáveis podem converter quase 80% de sua energia química em energia cinética. Isso representa uma melhoria significativa em relação aos motores turbofan convencionais, que normalmente atingem uma eficiência de 20 a 30%, dependendo de uma combustão lenta e gradual. A equipe de pesquisa de Zhang afirmou que seu projeto combina detonação rotativa e detonação linear em diversas velocidades. Essa solução oferece várias vantagens, podendo melhorar a eficiência do ciclo termodinâmico ideal em praticamente qualquer faixa de velocidade.
Segundo os cientistas, a transição para o novo motor de combustão interna é complexa devido aos seus dois modos de operação. Quando as velocidades se aproximam de Mach 7, o modo de ignição rotativa torna-se menos sustentável. Portanto, o modo de ignição indireta precisa ser acionado rapidamente. Uma solução é reduzir a velocidade do ar de entrada de Mach 7 para Mach 4 (4.939 km/h) ou até menos. Isso permitiria que o combustível aquecesse o suficiente para entrar em autoignição. Outra solução é ajustar ligeiramente a estrutura interna do motor, como alterar o diâmetro da câmara circular e o ângulo da onda de choque. Tais alterações podem afetar o desempenho geral do motor. De acordo com a equipe de pesquisa, o novo motor não requer condições operacionais especiais e pode operar com eficiência na maioria dos casos.
An Khang (De acordo com Interesting Engineering )
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