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¡Posibilidad de volar a 5000 millas por hora!

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍA¡Posibilidad de volar a 5000 millas por hora!

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 que puede lograr hipersónico velocidades en el rango de Mach 5 a Mach 7, que es aproximadamente de 3,800 a 5,370 millas por hora. Las velocidades hipersónicas son velocidades 'super' supersónicas (que son Mach 1 y superiores). Investigadores de la Academia de Ciencias de China, Beijing, han probado con éxito su "I Plane" (que se asemeja a la "I" mayúscula cuando se ve de frente y también tiene una sombra en forma de "I" cuando vuela) dentro de un túnel de viento a estas velocidades y afirman que tal hipersónico avión Solo necesitaría un “par de horas” para viajar de Beijing a Nueva York cuando un vuelo de una aerolínea comercial actualmente toma un mínimo de 14 horas para cubrir esta distancia de 6,824 millas. En comparación con el avión existente, Boeing 737, la sustentación del I Plane era aproximadamente del 25 por ciento, es decir, si un avión 737 tenía la capacidad de transportar hasta 20 toneladas, o 200 pasajeros, el I Plane del mismo tamaño podría transportar 5 toneladas o aproximadamente. 50 pasajeros. La idea de utilizar un avión hipersónico como avión comercializado ha existido durante bastante tiempo y la carrera para ser el primero en utilizarlo ya ha comenzado.

Esta investigación, publicada en Science China Física, Mecánica y Astronomía, ha vuelto a poner el tema de los aviones hipersónicos en el centro de atención. Durante las pruebas y las evaluaciones y experimentos aerodinámicos, los investigadores redujeron el modelo del avión dentro de un túnel de viento especialmente diseñado. Se vio que las alas del I Plane funcionan bien juntas para reducir la turbulencia y el arrastre mientras aumentan continuamente la capacidad de sustentación general del avión. La sustentación en la terminología de aviones se refiere a la fuerza aerodinámica mecánica que se opone directamente al peso total de un avión y, por lo tanto, sostiene el avión 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. Y arrastre y turbulencia (causada por el calor, la corriente en chorro, vuelo sobre montañas, etc.) son básicamente las fuerzas aerodinámicas que se oponen al movimiento de la aeronave en el aire. Por lo tanto, la idea central es mantener una sustentación alta y constante y reducir la resistencia y los efectos de las turbulencias. Los autores incluso llevaron el plan del modelo a siete veces la velocidad del sonido (343 metros por segundo, o 767 millas por hora) y, para su deleite, ofreció un rendimiento constante, con gran sustentación y baja resistencia. El diseño de la aeronave incluía alas inferiores que se extienden desde el centro del fuselaje como un par de brazos que se abrazan. Mientras tanto, una tercera ala plana con forma de murciélago se extiende sobre la parte trasera del avión. Por lo tanto, debido a este diseño, la doble capa de alas trabaja en conjunto para reducir la turbulencia y la resistencia cuando se encuentra a velocidades extremadamente altas mientras aumenta la capacidad de sustentación general de la aeronave.

Los principales países, incluidos China y Estados Unidos, también están en el proceso de desarrollar armas hipersónicas y un vehículo hipersónico que podría ser demandado por los militares como sistema de defensa. Esto es muy confidencial y por no decir muy discutible debido a los límites imprevistos que podrían alcanzar tales dispositivos hipersónicos. China también apunta a un futuro avión hipersónico que incluirá un túnel de viento que puede producir velocidades de hasta Mach 36, lo que lo convierte en el más rápido. siempre. Esto puede cambiar las reglas del juego y todos estos desarrollos realmente están sacudiendo las cosas 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.

***

{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Cui y col. 2018. Configuraciones aerodinámicas hipersónicas en forma de I. Science China Física, Mecánica y Astronomía. 61 (2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8

Equipo SCIEU
Equipo SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
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