El servicio quiere que estos demostradores hipersónicos tengan motores a reacción avanzados que respiran aire en su núcleo.
El último programa de desarrollo hipersónico de la Fuerza Aérea de los EE. UU., Llamado Mayhem, parece estar destinado a adquirir bancos de pruebas desechables para nuevos motores a reacción avanzados, incluidos los diseños de ciclo combinado basados en turbinas . Este tipo de motor, que combina las capacidades de las turbinas a reacción tradicionales y los ramjets y scramjets de alta velocidad , se considera un santo grial cuando se trata de desarrollar aviones hipersónicos viables, como el SR-72 en desarrollo de Lockheed Martin .
Aviation Week fue la primera en confirmar un vínculo directo entre Mayhem y este motor de “ciclos múltiples” para una historia que publicó el 20 de agosto de 2020. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL) había anunciado públicamente el proyecto por primera vez en un anuncio de contratación. pidiendo información sobre un potencial “para gastos Hypersonic Multi-Misión de aspiración de aire demostrador” diseño el 12 de agosto la Fuerza Aérea espera que el demostrador Mayhem sea más grande que el lanzamiento aéreo AGM-183A de Respuesta rápida Arma (ARRW) misil hipersónico y ser capaz de transportar al menos tres cargas útiles independientes por vuelo.
“Mayhem, en sus primeras etapas de planificación, fue descrito como un ‘Crucero de múltiples misiones’ debido al enfoque en las capacidades de vuelo hipersónico sostenido independientemente de las cargas útiles potenciales”, dijo AFRL a Aviation Week . Una referencia al “Crucero de misiones múltiples” apareció en la propuesta de presupuesto más reciente de la Fuerza Aérea para el año fiscal 2021, que se publicó en febrero.
Los documentos presupuestarios dicen que el esfuerzo del Crucero Multi-Misión involucraría un motor de “ciclos múltiples” de algún tipo, aunque esto podría referirse a un arreglo de ciclo combinado basado en turbinas (TBCC) o un scramjet de modo dual. Mayhem está “enfocado en demostrar tecnologías avanzadas de propulsión scramjet”, fue todo lo que AFRL le dijo a Aviation Week .
Los Scramjets, así como los ramjets, generalmente solo funcionan correctamente a altas velocidades, lo que requiere algún tipo de refuerzo separado, generalmente un motor de cohete, para acelerar primero el avión o el misil a la velocidad adecuada. Un scramjet de modo dual es aquel que es capaz de operar eficientemente tanto en regímenes subsónicos como supersónicos, o incluso hipersónicos. Las velocidades hipersónicas se definen generalmente como Mach 5 o más.
Un diseño de TBCC es aquel que combina ramjets o scramjets con turbinas de chorro regulares para crear una situación similar en la que el sistema completo es capaz de funcionar a velocidades más bajas.
Es difícil exagerar lo importante que sería tener diseños viables de motores de ciclos múltiples, especialmente los arreglos TBCC. Una aeronave con este tipo de configuración de motor podría despegar como cualquier otro jet, utilizando la infraestructura existente, acelerar a velocidades supersónicas o hipersónicas para la parte media de su vuelo y luego desacelerar nuevamente para aterrizar en el otro extremo, nuevamente. como normal.
Incluso para un vehículo aéreo prescindible, como un misil, ser capaz de acelerar a una velocidad supersónica o hipersónica sin necesidad de un propulsor de cohete separado, podría abrir nuevas posibilidades de diseño. La capacidad de un avión militar o un misil para acelerar entre estos regímenes de baja y alta velocidad también podría ayudar a allanar el camino para conceptos de operación completamente nuevos, como un vuelo bajo y lento al área general seguido de un alto velocidad, carrera a gran altitud hacia el objetivo en sí.
Tampoco es sorprendente que la Fuerza Aérea quiera un banco de pruebas para respaldar las pruebas de vuelo de este tipo de motores, así como cargas útiles de misión representativas, que podrían experimentar diferentes efectos durante el vuelo de alta y baja velocidad, así como las transiciones de un régimen. a otro. El servicio ya está adquiriendo el X-60A , un banco de pruebas hipersónico propulsado por cohetes, para ayudar a probar materiales y cargas útiles a velocidades extremas y realizar otras investigaciones relacionadas.
La Fuerza Aérea ya está realizando trabajos avanzados de ramjet y scramjet, y anteriormente reveló que logró lo que dijo que era un rendimiento récord de un scramjet durante las pruebas en tierra el año pasado. A principios de este mes, el servicio entregó lo que fue efectivamente una subvención de investigación y desarrollo de $ 1.5 millones a Hermeus Corporation , que ha estado probando activamente su propio diseño patentado de motor a reacción de ciclo combinado. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) también ha iniciado su propio programa de Motor de rango completo avanzado (AFRE) de ciclos múltiples.
Esta es también un área de creciente interés en todo el mundo.
Rolls-Royce, con sede en el Reino Unido , que fabrica motores a reacción tradicionales, anunció que estaba formando una nueva asociación con Reaction Engines, otra empresa del Reino Unido que trabaja en motores de ciclo combinado para su uso en una nave nodriza de lanzamiento espacial , conocida como concepto basado en la nave nodriza, de dos etapas y la órbita terrestre, que se puede leer en más detalle en este pasado War Zone función .
No está claro si la Fuerza Aérea, o cualquier otra entidad dentro del ejército de los EE. UU., Tiene diseños de aviones o misiles prospectivos o teóricos en las obras en los que podría poner uno de estos motores avanzados, en la actualidad. Públicamente, el esfuerzo de misiles de crucero del concepto de arma de respiración de aire hipersónica (HAWC) de DARPA está explorando diseños que utilizan una configuración más típica de scramjet plus booster. Se espera que los proyectos de seguimiento de ese programa hagan lo mismo.
“Estoy encantado de decir que estaba equivocado”, dijo Will Roper, el Subsecretario de Adquisiciones, Tecnología y Logística de la Fuerza Aérea, en abril con respecto al desarrollo de armas hipersónicas. “Scramjet es mucho más maduro y está listo para funcionar. de lo que pensé originalmente “.
En particular, Lockheed Martin también ha dicho en el pasado que su futuro sucesor SR-72 del icónico SR-71 Blackbird usaría una configuración de motor de ciclo combinado que la compañía había estado desarrollando desde mediados de la década de 2000 en cooperación con Aerojet Rocketdyne. También se había hablado de un demostrador del tamaño de un avión de combate para probar esta tecnología, y la ex directora ejecutiva Marillyn Hewson dijo que podría tener un precio de menos de mil millones de dólares.
El mencionado contrato de la Fuerza Aérea con Hermeus también se centra específicamente en explorar diseños potenciales para un avión de pasajeros ejecutivo hipersónico. Más allá de eso, parece muy posible, si no probable, que haya trabajo adicional en aviones de alta velocidad y otros vehículos aeroespaciales que podrían hacer uso de un motor a reacción de ciclos múltiples que se lleva a cabo en el ámbito clasificado.
Independientemente de los proyectos específicos que los demostradores de Mayhem puedan apoyar en última instancia, parece que serán una parte importante del trabajo de la Fuerza Aérea en la tecnología de motores a reacción que cambiará el juego y que podría tener una amplia gama de aplicaciones.
Fuente The Drive
