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China desenvolve novo motor de detonação rotativo que promete mudar o desempenho em veículos supersônicos. Entenda os diferenciais do novo propulsor para o mercado de aeronaves.
Um motor capaz de transformar uma onda de choque em propulsão estável é a ideia por trás de um recente avanço tecnológico. Na China, uma equipe de cientistas desenvolveu um novo motor de detonação rotativo que pode redefinir os veículos supersônicos e os desafios relacionados aos seus motores.
Novo motor de detonação rotativo chega a Mach 4,2
Desde a década de 1950, os motores de detonação têm atraído cada vez mais interesse na aeronáutica. Esses propulsores aproveitam o poder das ondas de combustão supersônicas para melhorar a eficiência energética.
Contudo, sua adoção ainda é dificultada pela instabilidade do empuxo e restrições técnicas que permanecem intransponíveis. Nesse contexto, a Universidade Tsinghua em Pequim anunciou o Ram-Rotor Detonation Engine (RRDE).
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Ao combinar um compressor inspirado no ram-rotor em uma detonação rotativa, esse novo motor de detonação rotativo alcança operação contínua, marcando um avanço para esse tipo de propulsão. Seu funcionamento tem como base um loop contínuo, onde o ar comprimido e misturado ao combustível inflama por meio de ondas de choque, gerando empuxo constante. Esse sistema garante estabilidade única, mesmo em velocidades que chegam a Mach 4,2 conforme testes realizados.
Os cientistas da China explicam que esse novo motor de detonação rotativo se destaca pela estrutura compacta e eficiência excepcional. O rotor, equipado com lâminas helicoidais, otimiza a compressão da mistura ar-combustível em condições ideais para detonação regular, independentemente do fluxo de ar de entrada.
Simulações numéricas confirmaram que a detonação permanece estacionária na configuração proposta. Isso possibilita a adaptação em parâmetros como taxa de fluxo de ar ou riqueza de combustível, garantindo assim um desempenho robusto.
Obstáculos do novo motor de detonação rotativo
Apesar desses sucessos do novo motor de detonação rotativo, os obstáculos permanecem. Estabilizar ondas de detonação e gerenciar o calor estão entre os desafios a serem superados.
Contudo, a equipe vê esses obstáculos como etapas fundamentais para a adoção em larga escala. Se esses esforços derem resultados, o RRDE pode se tornar uma solução fundamental para veículos supersônicos, abrindo novos horizontes na aeronáutica e na exploração espacial.
Um motor de detonação rotativo é um tipo de motor que usa ondas de detonação para gerar empuxo. Ao contrário dos motores de combustão convencionais, ele explora a combustão supersônica, onde uma onda de choque se move através de uma mistura de ar-combustível, liberando energia de forma eficiente.
Neste motor, uma câmara anular concentra as ondas de detonação, que giram em torno de um eixo central. Esta rotação mantém a combustão contínua, eliminando as interrupções do ciclo vistas em outros motores de detonação.
Sua principal vantagem está no ganho de pressão, que melhora tanto a eficiência energética quanto o empuxo. No entanto, sua complexidade técnica, particularmente na estabilização das ondas, continua sendo uma barreira para a adoção generalizada. O motor de detonação rotativo promete propulsão compacta e eficiente, abrindo caminho para aplicações em aviação supersônica e espacial.
Japão avança no uso do motor de detonação
Vale destacar que, há alguns anos, a Agência Espacial Japonesa (JAXA) anunciou a realização de um teste bem-sucedido de um motor de detonação, que pode ser usado para impulsionar aviões, foguetes e naves espaciais.
Diferentemente de um motor de foguete convencional, no qual o combustível queima continuamente, em um motor de detonação são geradas explosões sequenciais em uma estrutura rotativa em formato de anel. As explosões são de curta duração, mas repetidas em alta velocidade, alcançando frequências de até 100 kHz.
