Motor de onda de detonação oblíqua permitirá um avião atingir Mach 17

Cientistas estão trabalhando em um novo tipo de propulsão hipersônica que poderia permitir aviões voarem a mais de 20.000 km/h (Mach 17).

Um voo do Brasil para os Estados Unidos leva muito tempo, além das escalas que são necessárias fazer. Mas e se um voo fosse possível em pouco tempo, sem escalas? Para isso ser realidade, seria necessário a capacidade de voarmos a uma velocidade maior que a do som, como, por exemplo, a 20.991,6 km/h (Mach 17) ou dez vezes a velocidade máxima do avião comercial supersônico Concorde.

Aviões comerciais e até jatos particulares estão atualmente longe de tal desempenho. No entanto, esperar um dia atingir esse tipo de velocidade não seria fantasioso, segundo uma equipe de pesquisadores da Universidade da Central Florida (Estados Unidos). Em um comunicado à imprensa publicado em 11 de maio de 2021, cientistas detalharam uma teoria que não é nova em si.

De acordo com os pesquisadores, é muito mais eficiente liberar energia repentinamente de uma vez do que liberá-la continuamente. Para demonstrar sua visão, eles criaram uma câmara de reação hipersônica de onda oblíqua.

A teoria na prática

Os sistema de propulsão de detonação é objeto de pesquisas desde a década de 1960. No entanto, a reação de detonação que é muito usada para bombas não é fácil de estabilizar. Por um lado, essa mesma reação dura apenas alguns milissegundos e, por outro lado, a quantidade de energia resultante não é facilmente controlada. Duas técnicas já foram exploradas. 

Exemplo de como funciona um Motor de Combustão Interna (via GIPHY)

Em 2008, o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA testou motores criando uma série de explosões repetidas. Em 2020, pesquisadores da Universidade de Central Florida (UCF) demonstraram um motor de detonação rotativo. Este é um tipo de dispositivo no qual as ondas de choque acionam novas detonações em um canal em forma de anel.

Imagens da onda de choque produzida pelo motor de teste de onda de detonação oblíqua

Desta vez, os cientistas da UCF revelaram uma terceira técnica. Isso implica na presença de uma rampa inclinada dentro da câmara de reação. O objetivo é confinar a onda de choque dentro da câmara de combustão. De acordo os cientistas, as ondas de detonação oblíquas são estacionárias, o que obviamente não é o caso das ondas de detonação rotativas. Durante os testes, a onda de detonação foi mantida por três segundos. Essa duração parece ser baixa, mas pode ser melhorada em breve.

Modelo do mecanismo de teste “HyperReact” que foi usado nos experimentos (Crédito: UCF/Rosato)

O sistema de propulsão hipersônica poderia, além do setor de aviação, beneficiar o setor espacial. Na verdade, isso pode permitir que foguetes sejam lançados em órbita enquanto economiza quantidades significativas de combustível. Mas também poderia servir na criação de mísseis que sequer precisariam de explosivos para serem devastadores. Nem todo progresso é totalmente bom.

Via socientifica.com.br (com informações de Universidade de Central Flórida)