Sacar pecho por detonar. Así fuera de contexto suena destructivo y quizás poco científico, pero explicándolo algo mejor nos referimos al equipo de investigadores que según publican ha dado con la clave para el desarrollo de un motor de detonación rotativa.
Lo que proponen es una alternativa a un motor de combustión (los más habituales) que pueda hacer que los cohetes del futuro sean no sólo más ligeros, sino también más eficientes. Un sistema que funciona con explosiones hipersónicas en continuidad y que han conseguido construir y probar, según explican en su publicación.
Lograr mucha más propulsión con menos combustible
Se trata de un equipo de investigadores de la Universidad de Florida Central, quienes han trabajado en conjunto con las Fuerzas Aéreas estadounidenses para poder materializar algo que lleva persiguiéndose desde hace más de 60 años (según ellos, habiéndose llegado a considerar imposible). La idea, expresada de manera básica, es la de que se produzcan una serie de explosiones dentro de un canal en forma de anillo, de modo que se produzca una propulsión altamente eficiente.
El problema es que llevarlo a la práctica es mucho más complejo de lo que parece. Requiere que haya un control muy preciso de los tiempos de las explosiones así como del suministro de combustible, y bueno, por naturaleza las detonaciones son algo caótico y poco predecible. Por ello, el interés en llevar esto a cabo es que se obtiene una cantidad de energía enorme con menos exigencia de combustible, algo que no viene nada mal cuando el objetivo es atravesar llegar como mínimo al espacio exterior.
Resume Kareem Ahmed, profesor asistente en el departamento de Mecánica e ingeniería aeroespacial de dicho centra universitario (e investigador jefe en este caso) que "es la primera vez que se presentan evidencias científicas" de un proceso como éste, consiguiendo "una detonación segura y operativa de propelentes de hidrógeno y oxígeno en un motor de detonación rotatoria para cohetes"
De momento lo han probado en el laboratorio usando una estructura de cobre de 3 pulgadas (unos 7,62 centímetros) y una mezcla de oxígeno e hidrógeno para el combustible. En esa estructura se encuentran a su vez dos cilindros, uno dentro de otro pero quedando un espacio entre ellos y habiendo agujeros por los que pasa el combustible.
Es en este hueco (más o menos en forma de anillo) donde se da la detonación, produciendo unos gases que se expulsan hacia el extremo de la estructura para producir la propulsión. Pero además de esto se produce una onda de choque que se propaga por el canal a una velocidad cinco veces superior a la del sonido, la cual puede usarse para producir más detonaciones (y de ahí que sea una detonación rotatoria).
Que pueda servir de estratosfera para dentro
Según ha comentado Ahmed a New Scientist, este diseño está siendo evaluado como un posible sustituto del RL-10, un motor de cohete criogénico de combustible líquido que se usó entre otros casos en las etapas superiores Centauro y S-IV. El plan es que en 2025 se lance el primer cohete de prueba con un motor de estas características.
Esperan que además sea algo útil más allá de la industria espacial, en casos en los que se requiera igualmente una gran cantidad de energía con el menor consumo posible como puede ser la industria naval o los vuelos hipersónicos. Aún queda trabajo que hacer para lograr un diseño sólido y que sea seguro fuera del laboratorio, pero según explican también ya hay varios proyectos en los que se está reevaluando la detonación rotativa gracias a los resultados de este trabajo. Habrá que seguir de cerca estos avances, así como también lo que vaya ocurriendo con el primer motor cohete español de combustible líquido y otros proyectos ya en fase de ensayo.
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