Recreación artística del concepto de avión supersónico usando el motor RRDE. (Ilustración: Chinese Journal of Aeronautics)
La detonación es una onda de combustión supersónica, caracterizada por una onda de choque impulsada por la liberación de energía de reacciones químicas estrechamente acopladas. Es una forma típica de combustión con ganancia de presión, que convierte la energía química en empuje de manera eficiente. El concepto de aprovechar la detonación para mejorar la eficiencia del ciclo termodinámico y aumentar el rendimiento de sistemas de propulsión aeroespacial ha venido siendo objeto de interés desde hace muchos años.
Desde la década de 1950, se han propuesto varios tipos de motores de detonación, incluidos los motores de detonación por pulsos, los motores de detonación oblicua y los motores de detonación rotativa. Sin embargo, estos tres tipos de motores de detonación se enfrentan a retos como la escasa continuidad del empuje, los elevados números Mach de arranque y las insuficientes ganancias de rendimiento, que limitan la aplicación generalizada de la tecnología de propulsión por detonación.
Haocheng Wen y Bing Wang, de la Universidad Tsinghua de Pekín en China, han completado una investigación que les ha llevado a proponer un nuevo concepto de propulsión de detonación, el motor RRDE (por las siglas en inglés de Ram-Rotor Detonation Engine), sin las limitaciones de los anteriores motores de detonación.
El motor RRDE consta principalmente de un rotor giratorio con palas y una carcasa fija. Las palas del rotor están distribuidas de forma helicoidal simétrica. La mezcla combustible sufre compresión, combustión por detonación y expansión dentro de los canales de sección transversal variable entre las palas.
Los investigadores creen que el RRDE tiene varias ventajas, incluyendo una estructura simple y compacta, alta eficiencia, y la adaptabilidad a una amplia gama de números de Mach al volar. Sin embargo, también reconocen que la construcción de un motor RRDE se enfrenta a numerosos retos de ingeniería pendientes de ser resueltos. A pesar de todo, ellos confían en que el motor RRDE sea capaz de proporcionar propulsión de alto rendimiento en vehículos supersónicos futuros.
Wen y Wang exponen los detalles técnicos de su motor en la revista académica Chinese Journal of Aeronautics, bajo el título “Primary investigation on Ram-Rotor Detonation Engine”. (Fuente: NCYT de Amazings).
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