«Imposible»? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar

imposible el motor rotativo de detonacion acaba de funcionar
imposible el motor rotativo de detonacion acaba de funcionar

«Imposible»? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar


Publicidad

"Imposible"? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar

Investigadores de la Universidad de Florida Central en conjunto con la Fuerza Aérea de EE. UU. Dijeron que habían construido y probado un modelo experimental de un motor de cohete de detonación rotativa, que utiliza explosiones rotativas para crear una propulsión súper eficiente.

“Solo unos meses antes, varios expertos estadounidenses en motores de cohetes declararon públicamente que los motores de detonación de hidrógeno y oxígeno no eran posibles. Sin embargo, nuestro artículo presenta evidencia experimental y demuestra sin lugar a dudas que la detonación de oxígeno e hidrógeno está ocurriendo dentro de un motor de cohete de detonación rotativa «, dijo Kareem Ahmed, profesor del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial de la universidad y autor principal del estudio

"Imposible"? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar

¿Qué es un motor que golpea?

La mayoría de los motores usan combustión, en lugar de detonación. La combustión es un proceso relativamente lento y controlado, resultante de la reacción entre el combustible y el oxígeno a altas temperaturas.

Obviamente, es una tecnología conocida y utilizada. La detonación, por otro lado, es lo contrario: menos estudiada, rápida, caótica y mucho menos predecible.

Mientras se quema la combustión, la detonación es una explosión. Es una gran descarga de energía como resultado de la ruptura de enlaces químicos que mantienen unida una molécula explosiva. Para eso, es necesario dar un «choque» – eléctrico o cinético – suficientemente potente en estas conexiones, para desestabilizarlas.

Cuando se trata de viajes espaciales, la detonación es una excelente alternativa a la combustión. Esto se debe a que, cuando se trata de cohetes, cualquier gramo de peso hace que las cosas sean más difíciles y caras, y la detonación libera mucha más energía de mucho menos combustible que la combustión.

¿Cómo funciona un motor rotativo de detonación de cohetes?

En general, este motor consiste en un cilindro dentro de uno más grande, con un espacio entre ellos y unos pequeños agujeros o hendiduras a través de los cuales se puede liberar una mezcla de combustible.

Alguna forma de ignición comienza la detonación en ese espacio, creando gases que se expulsan de un extremo del canal en forma de anillo para producir impulso en la dirección opuesta.

Este movimiento también crea una onda de choque que se extiende alrededor del canal a aproximadamente cinco veces la velocidad del sonido, y esa onda de choque se puede usar para encender más detonaciones en un patrón rotativo autosostenible, si se agrega combustible en los puntos y momentos correctos.

"Imposible"? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar

Hermosa, ¿no es así? Excepto que durante 60 años, los científicos han estado tratando de hacer realidad esta tecnología.

Inicialmente, fue diseñado por ingenieros de la Universidad de Michigan (EE. UU.) En la década de 1950. Aunque es muy simple mecánicamente, la detonación autopropagada ha demostrado ser muy complicada de lograr y controlar. Hasta ahora, al menos.

El nuevo estudio

En el nuevo estudio, el equipo estadounidense afirmó haber construido y probado un modelo funcional de un motor de detonación: una plataforma de cobre de 7,5 cm que utiliza una mezcla de hidrógeno y oxígeno como combustible.

“El estudio presenta, por primera vez, evidencia experimental de una detonación segura y funcional de propulsores de hidrógeno y oxígeno en un motor de cohete. La voladura se mantiene continuamente hasta que se corta el combustible. Probamos hasta 200 libras de fuerza, pero el impulso aumenta linealmente con el flujo másico del propelente ”, dice Ahmed.

La clave del éxito del nuevo motor es su afinación ajustada.

“Tenemos que ajustar el tamaño de los chorros que liberan los propulsores para mejorar la mezcla local de hidrógeno y oxígeno. Luego, cuando se produce la explosión giratoria de esta mezcla fresca, aún se mantendrá. Porque si su composición es ligeramente incorrecta, tenderá a desinflarse o quemarse lentamente, en lugar de detonar ”, explica Ahmed.

Aplicaciones

El nuevo diseño puede reemplazar al cohete RL-10, un motor de cohete de Aerojet Rocketdyne, desarrollado en 1962. Las versiones modernas de este motor todavía están en uso en el Atlas V y Delta IV, y se están creando otras para Exploración, OmegA y Vulcano

«La Fuerza Aérea de los Estados Unidos quiere una prueba de vuelo [del nuevo motor] para 2025, y estamos ayudando a lograr ese objetivo», dijo Ahmed.

La propulsión espacial es sin duda la principal aplicación de esta nueva tecnología, pero tiene otros usos potenciales, especialmente en los casos en que la alta potencia y el bajo consumo de combustible pueden marcar una gran diferencia.

En 2012, el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Calculó que los motores de detonación rotativa podrían ahorrar del 15 al 20% de la factura anual de combustible de la Marina de los EE. UU. Si se usaran en lugar de motores de turbina de gas que operan más de 100 de sus grandes barcos, lo que representa alrededor de $ 2 mil millones.

Esta tecnología también se puede utilizar en vuelos hipersónicos y supersónicos y en la generación de energía eléctrica.

La entrada «Imposible»? El motor rotativo de detonación acaba de funcionar se publicó primero en Mundo oculto.
Conoces nuestra App para Android (Misterios y conspiraciones)