Este motor hipersónico en prueba podría llevarte a Australia en 2 horas

Miguel Artime
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Representación artística de un avión hipersónico biplano chino llamado I-Plane. (Crédito imagen: 2018 Academia China de Ciencias).
Representación artística de un avión hipersónico biplano chino llamado I-Plane. (Crédito imagen: 2018 Academia China de Ciencias).

Hace unos días mis hijos y yo volvimos a hablar de ese viaje a Nueva York planificado desde hace años y eternamente pospuesto. “¿Cuánto dura el viaje?” me preguntaron. Yo les respondí que habían tenido mala suerte, porque cuando yo tenía su edad, podías viajar en avión de Londres a la Gran Manzana en apenas tres horas y media, mientras que ahora un vuelo comercial necesita cuatro horas más para cubrir esa misma distancia.

“¿Cómo es posible que vayamos hacia atrás en lugar de avanzar?” Les expliqué que existió un prodigio supersónico llamado Concorde, diseñado por franceses y británicos, que acabó por clausurarse porque la línea no era rentable debido al precio que alcanzó el petróleo tras la crisis por la invasión de Irak a Kuwait en 1990. Además, el concorde era muy ruidoso y contaminante, de modo que la creciente conciencia ecológica en el mundo terminó por darle la puntilla a este puente aéreo transoceánico de lujo, que por otro lado pocos podían permitirse. (Por no mencionar el asunto de accidente del 2.000 que se saldó con 113 víctimas mortales).

Desde aquel último viaje en octubre de 2003 hasta nuestros días, la aviación comercial no ha vuelto a ver otro pájaro supersónico. En lugar de eso, los ingenieros aeronáuticos se han centrado en lograr aviones más eficientes desde un punto de vista energético, así como en reducir su huella de carbono al tiempo que se aumentaba el número de pasajeros.

Sin embargo unos pocos científicos no han dejado de soñar con, no solo recuperar los vuelos supersónicos sino con ir un paso más allá: logar aviones hipersónicos que pudieran unir dos puntos cualquieras del planeta en apenas dos horas. Entre ellos se encuentra un grupo de ingenieros de la Academia de Ciencias de China, con sede en Pekín, que acaba de lograr un hito histórico.

La definición de avión hipersónico se aplica a aquellos capaces de superar cinco veces la velocidad del sonido (Mach 5). Es decir, toda aeronave que vuele a más de 6.174 kilómetros por hora. Bien, pues según los resultados publicados por los científicos en la revista Chinese Journal of Aeronautics, el nuevo motor hipersónico puede alcanzar velocidades punta de hasta Mach 16 (unos increíbles 19.000 kilómetros por hora) y se ha mostrado estable en el túnel de viento.

Si no os hacéis a la idea de lo que supone esa velocidad, pensad que la distancia entre Madrid y Sydney en línea recta es de 17.684 Km. Con un motor como el diseñado por los chinos, dicha distancia se podría hacer en dos horas (pensad que no se puede viajar a velocidad máxima todo el trayecto, la fase inicial tras el despegue y el frenado previo al aterrizaje deben hacerse a velocidades más moderadas).

El motor del equipo de Pekín, llamado Sodramjet (por sus siglas en inglés de “standing oblique detonation ramjet” o”ramjet de detonación oblicua permanente”) es una evolución de un motor ramjet, también conocido como estatorreactor. Estos motores, carecen de compresores y turbinas, puesto que la compresión del combustible se efectúa debido a la alta velocidad a la que ha de funcionar. En teoría son motores muy sencillos puesto que carecen de partes móviles y buena parte del trabajo lo realiza el aire al entrar en la tobera a velocidades enormes. La NASA diseñó misiles basados en este concepto ya en 1947.

Sin embargo, en la práctica es muy complicado diseñar motores hipersónicos. Una evolución posterior del motor ramjet llamada “de combustión supersónica” (o scramjet) que mantenía el aire fluyendo a través de la tobera a velocidades supersónicas (al contrario que el ramjet que lo ralentizaba antes de la combustión) mostraba algunos defectos fatales.

Y es que cuando el aire supersónico creaba ondas de choque, estas podían llegar a extinguir el combustible. Y todos podemos imaginar lo que sucede a esas velocidades cuando los motores dejan de producir empuje, digamos que el desplazamiento se vuelve “bastante incómodo”.

Lo que han logrado los ingenieros chinos, con Zonglin Jiang a la cabeza, es olvidarse del concepto scramjet y regresar a un desarrollo de los años 80 ideado por el ingeniero de la NASA Richard Morrison. Este último creía que la onda de choque producida por el aire supersónico podía acumular energía suficiente como para encender continuamente el motor y mantener así la velocidad de Mach 15, o incluso más.

Las ideas de Morrison no tuvieron aplicación comercial entonces debido a la falta de fondos, pero ahora los chinos las han puesto en práctica y el resultado como os decía ha sido de lo más prometedor. El motor Sodramjet se mostró estable a velocidades hipersóncas y quemó el hidrógeno empleado como combustible de un modo más eficiente a medida que aumentaba la velocidad. Además, se demostró que efectivamente las ondas de choque típicas de un motor hipersónico podían mantener la combustión interna.

¿Cuándo podré irme entonces de vacaciones a Nueva York con mis hijos en un vuelo de una hora? Bien, me temo que todavía faltan muchos años de que veamos motores sodramjet en los aviones comerciales, ya que aún existen algunos inconvenientes que solventar antes de que el motor sea 100% funcional. Por ejemplo, las citadas ondas de choque pueden reiniciar la combustión y mantener el empuje sí, pero al hacerlo surgen también vibraciones en el interior del motor que impactan en su estabilidad.

Además, recordemos que estamos hablando de pruebas de concepto de un motor en el interior de un túnel de viento. Hacen falta aún muchos más tests antes de que lo veamos montado en un prototipo real de avión manejado por un piloto de pruebas, y por desgracia mucho más tiempo aun para ver aeronaves comerciales dotados con este avance.

Pero sin duda parece un paso en la dirección correcta para acortar la duración de los vuelos transcontinentales.

Me enteré leyendo iflscience.com.

VÍDEO | Graba a un hombre subido al ala de su avión momentos antes de despegar

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