China ha probado con éxito un avión a reacción hipersónico que podría reducir el tiempo de viaje en casi una séptima parte.
China ha diseñado y probado un avión ultrarrápido capaz de alcanzar velocidades hipersónicas de entre Mach 5 y Mach 7, lo que equivale a entre 3,800 y 5,370 millas por hora. Las velocidades hipersónicas son superiores a las supersónicas (Mach 1 o más). Investigadores de la Academia China de Ciencias de Pekín han probado con éxito su "Avión I" (que se asemeja a la letra "I" mayúscula vista de frente y proyecta una sombra en forma de "I" al volar) en un túnel de viento a estas velocidades. Afirman que dicho avión hipersónico solo necesitaría "un par de horas" para viajar de Pekín a Nueva York, mientras que un vuelo comercial tarda actualmente un mínimo de 14 horas en cubrir esta distancia de 6,824 millas. En comparación con el avión existente, el Boeing 737, la capacidad de sustentación del I Plane era aproximadamente un 25 por ciento mayor; es decir, si un avión 737 tenía la capacidad de transportar hasta 20 toneladas o 200 pasajeros, el I Plane del mismo tamaño podía transportar 5 toneladas o aproximadamente 50 pasajeros. La idea de utilizar un avión hipersónico como aeronave comercial existe desde hace bastante tiempo y la carrera por ser el primero en utilizarlo ya ha comenzado.
Esta investigación, publicada en Science China Physics, Mechanics & Astronomy , ha vuelto a poner en el punto de mira el tema de los aviones hipersónicos. Durante las pruebas, evaluaciones aerodinámicas y experimentos, los investigadores redujeron el modelo del avión dentro de un túnel de viento especialmente diseñado. Se observó que las alas del avión I funcionan bien en conjunto para reducir la turbulencia y la resistencia aerodinámica, al tiempo que aumentan continuamente la capacidad de sustentación total del avión. La sustentación, en la terminología aeronáutica, se refiere a la fuerza aerodinámica mecánica que se opone directamente al peso total de un avión y, por lo tanto, lo mantiene en el aire. Esta sustentación es generada por cada parte del avión; por ejemplo, en la mayoría de los aviones comerciales, esta sustentación es generada únicamente por sus alas. La capacidad de sustentación de una aeronave es muy importante para mantenerla estable en el aire. La resistencia aerodinámica y la turbulencia (causadas por el calor, la corriente en chorro, el vuelo sobre montañas, etc.) son básicamente las fuerzas aerodinámicas que se oponen al movimiento de una aeronave en el aire. Por lo tanto, la idea central es mantener una sustentación alta y constante y reducir la resistencia aerodinámica y los efectos de la turbulencia. Los autores incluso llevaron el modelo a siete veces la velocidad del sonido (343 metros por segundo, o 767 millas por hora) y, para su satisfacción, ofreció un rendimiento constante, con alta sustentación y baja resistencia. El diseño de la aeronave incluía alas inferiores que se extendían desde el centro del fuselaje como un par de brazos entrelazados. Mientras tanto, una tercera ala plana, con forma de murciélago, se extendía sobre la parte trasera de la aeronave. De este modo, gracias a este diseño, la doble capa de alas trabaja en conjunto para reducir la turbulencia y la resistencia a velocidades extremadamente altas, al tiempo que aumenta la capacidad de sustentación total de la aeronave.
Países importantes como China y Estados Unidos también están desarrollando armas hipersónicas y un vehículo hipersónico que podría ser utilizado por las fuerzas armadas como sistema de defensa. Este desarrollo es altamente confidencial y, por no decir, muy controvertido debido a las limitaciones imprevistas que podrían alcanzar dichos dispositivos hipersónicos. China también aspira a desarrollar un futuro avión hipersónico que incluirá un túnel de viento capaz de generar velocidades de hasta Mach 36, convirtiéndolo en el más rápido jamás creado. Esto podría revolucionar el panorama y todos estos avances están causando gran revuelo en la comunidad de investigación hipersónica.
Desafíos tecnológicos
Este estudio, a través de su diseño aerodinámico, ha abordado con éxito los problemas que enfrentaban los modelos anteriores de aviones hipersónicos, sin embargo, el verdadero éxito se lograría al adelantarlo de la etapa conceptual a una real. en todo el mundo se han estancado en la etapa experimental debido a los diversos desafíos tecnológicos que han existido y, de hecho, aún existen. Por ejemplo, cualquier avión que viaje a velocidad hipersónica generará un calor enorme (posiblemente superior a los 1,000 grados Celsius) y este calor deberá aislarse o dispersarse de manera eficiente o podría resultar fatal para la máquina y sus portaaviones. Este problema se ha abordado adecuadamente muchas veces mediante el uso de materiales resistentes al calor y también un sistema de refrigeración por líquido incorporado para expulsar el calor, pero todo esto está técnicamente probado solo en la etapa experimental. Estas pruebas deben moverse desde el túnel de viento a un campo abierto (es decir, configuración experimental a un entorno real). Sin embargo, este es un estudio estimulante y podría allanar el camino para el futuro de la tecnología hipersónica.
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Fuentes)
Cui et al. 2018. Configuraciones aerodinámicas hipersónicas en forma de I. Science China Physics, Mechanics & Astronomy. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
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