Arma eletromagnética gigante pode lançar aeronaves hipersônicas ao espaço

Uma equipe de pesquisadores está tentando construir uma arma eletromagnética que possa lançar aeronaves ao espaço em altas velocidades.

Projeto do avião espacial chinês. Foto: Weibo

Cientistas e engenheiros chineses buscam combinar os principais avanços alcançados nos últimos anos tanto no lançamento eletromagnético quanto no voo hipersônico. Essencialmente, o objetivo é usar uma pista de lançamento eletromagnética gigante para acelerar uma aeronave hipersônica a Mach 1,6 (1.975 km/h). O avião então se separaria da pista, acionaria seus motores e dispararia para o espaço a sete vezes a velocidade do som (8.643 km/h). O avião espacial de 50 toneladas, maior que um Boeing 737, faz parte do projeto Tengyun, anunciado em 2016, informou o Mail em 14 de março.

Usar a própria potência do avião para decolar exige uma enorme quantidade de combustível. Para garantir a segurança durante decolagens em baixa velocidade, cientistas e engenheiros precisam ajustar o design aerodinâmico e o layout do motor, o que afeta o desempenho em voos de alta velocidade. No entanto, a equipe de especialistas que trabalha no projeto está confiante de que pode resolver muitos problemas diferentes.

"A tecnologia de lançamento eletromagnético fornece uma solução promissora para superar os desafios acima, tornando-se uma tecnologia estratégica buscada pelos principais países do mundo ", disse o cientista Li Shaowei do Instituto de Pesquisa de Tecnologia de Veículos Aéreos da Corporação de Ciência e Indústria Aeroespacial da China (CASIC) em um artigo publicado no periódico Acta Aeronautica.

Para testar a hipótese, a CASIC, uma das principais empreiteiras de defesa e aeroespacial da China, construiu uma instalação de testes de levitação magnética de alta velocidade e baixo vácuo com 2 quilômetros de extensão em Datong, província de Shanxi. A instalação pode impulsionar objetos pesados ​​a velocidades de 1.000 quilômetros por hora, próximas à velocidade do som. Nos próximos anos, a extensão da pista de testes será ampliada para atingir uma velocidade operacional máxima de 5.000 quilômetros por hora.

Trata-se de uma instalação dedicada à propulsão eletromagnética, que apoia o desenvolvimento da próxima geração de trens de alta velocidade e coleta dados científicos e técnicos importantes para o projeto de lançamento espacial eletromagnético. Enquanto isso, em Jinan, capital da província de Shandong, outra linha gigante de maglev, que apoia o experimento do riquixá eletromagnético de ultra-alta velocidade, também está em operação sob a supervisão da Academia Chinesa de Ciências (ACC).

A China não é o primeiro país a propor um sistema de lançamento eletromagnético para o espaço. A ideia existe desde a Guerra Fria. Na década de 1990, a NASA tentou torná-la realidade, construindo primeiro uma minipista de teste de 15 metros. No entanto, devido à falta de financiamento e dificuldades técnicas, o comprimento real da pista concluída foi inferior a 10 metros. Por fim, o projeto foi abandonado, e líderes governamentais e militares, em vez disso, transferiram recursos para o desenvolvimento de tecnologia de lançamento eletromagnético de baixa velocidade para porta-aviões. Mas o USS Ford, o primeiro porta-aviões a ser equipado com essa nova tecnologia, também encontrou problemas. Devido a grandes contratempos na tecnologia de lançamento eletromagnético, os militares dos EUA pararam de desenvolver projetos relacionados, como canhões eletromagnéticos, e concentraram seu orçamento em mísseis hipersônicos.

No início da pesquisa, Li e seus colegas descobriram que a NASA não havia realizado nenhum teste em túnel de vento para garantir a capacidade da nave espacial de se separar dos trilhos. A ideia original da NASA era acelerar o ônibus espacial a 700 km/h, o suficiente para eliminar a necessidade de foguetes, mas os cientistas chineses consideraram esse valor muito baixo. No entanto, à medida que a velocidade aumentava, o fluxo de ar entre a aeronave, o riquixá eletromagnético e os trilhos no solo tornou-se muito complicado. Portanto, uma das primeiras coisas que a equipe do projeto precisou confirmar foi que a aeronave se separaria dos trilhos com segurança.

A equipe de Li realizou simulações computacionais e testes em túnel de vento. Os resultados revelaram que, quando a aeronave rompeu a barreira do som, múltiplas ondas de choque se espalharam por sua parte inferior, atingindo o solo e gerando reflexos. As ondas de choque interromperam o fluxo de ar, criando bolsões de ar infrassônicos entre a aeronave, o rebocador eletromagnético e a pista. Quando o rebocador atingiu a velocidade alvo, soltou a aeronave e freou abruptamente, o fluxo de ar turbulento inicialmente elevou a aeronave e, após quatro segundos, passou a impulsionar para baixo.

Se houvesse passageiros a bordo, eles poderiam sentir breves períodos de tontura ou sensação de ausência de peso. Mas, à medida que a distância entre o avião e a ranhura aumentava, a intensidade do fluxo de ar diminuía gradualmente até desaparecer completamente. Com o som dos motores, o avião entrou em rápida subida. Embora mais testes em condições reais sejam necessários, a equipe concluiu que o método é seguro e viável. Embora os foguetes reutilizáveis ​​da SpaceX tenham reduzido o custo do lançamento de satélites para US$ 3.000/kg, alguns cientistas estimam que os sistemas eletromagnéticos de lançamento espacial poderiam reduzir o custo para US$ 60/kg.

An Khang (De acordo com o Mail )

Link da fonte: https://vnexpress.net/sung-dien-tu-khong-lo-co-the-phong-may-bay-sieu-thanh-vao-vu-tru-4722488.html