Aunque el adjetivo «hipersónico» aplicado a la aeronáutica aún no ha sido globalmente aceptado, se utiliza habitualmente para identificar aquellos aviones que son capaces de alcanzar velocidades que oscilan entre los 5 y los 10 Mach. Si lo expresamos en Km/h para hacernos una idea más precisa de la velocidad de la que estamos hablando nos iríamos a un rango que abarca desde los 6.150 hasta los 12.300 Km/h aproximadamente. Ahí es nada.
Estas cifras tan espectaculares parecen encajar sin demasiados problemas en los proyectos aeronáuticos de carácter militar, pero, en esta ocasión, también tienen cabida en el ámbito civil. Y es que un equipo científico de la Academia China de Ciencias ha desvelado que ha probado con éxito en un túnel de viento un avión hipersónico que podrá utilizarse en el ámbito del transporte civil, y que, según sus pruebas, alcanza una velocidad de Mach 7, que equivale a algo más de 8.500 Km/h.
El secreto está en las alas
Alcanzar una velocidad tan elevada plantea numerosos retos en el ámbito de la ingeniería. A partir de Mach 3, que es equivalente a tres veces la velocidad de propagación del sonido en el aire, los aviones comienzan a experimentar un estrés que puede provocar deformaciones en su estructura. Además, el rozamiento con el aire provoca un incremento tal de la temperatura que el aire que envuelve a la nave se ioniza, lo que quiere decir que algunas moléculas de los gases que lo conforman dejan de tener una carga eléctrica neutra debido al exceso o carencia de electrones.
El equipo chino responsable del diseño de este avión se ha esforzado para revelar las aplicaciones civiles de su propuesta ilustrándola como la posibilidad de viajar de Pekín a Nueva York en solo dos horas
Si un objeto continúa acelerando más allá de Mach 3 dentro de nuestra atmósfera, el calentamiento aerodinámico se vuelve un problema serio. En cualquier caso, el equipo científico chino que he mencionado al principio de este artículo parece haber hecho progresos notables en la resolución de estos retos. De hecho, han publicado un artículo en el que describen sus logros en la revista china especializada «Physics, Mechanics and Astronomy», lo que demuestra que van muy en serio.
En las imágenes que ilustran este artículo podéis ver que el diseño de su avión es muy peculiar. Y lo es porque, además de recurrir a las habituales alas colocadas en ambos lados del fuselaje, también tiene dos alas adicionales alojadas en el plano superior del avión. Según estos científicos, este diseño permite a su nave soportar las ondas de choque de los impactos sónicos, que pueden ocasionar turbulencias y resistencia aerodinámica, mucho mejor que los diseños tradicionales, proporcionando, al mismo tiempo, una mayor estabilidad, e incrementando el rendimiento.
Eso sí, es obvio que esas alas adicionales conllevan un incremento importante del peso del avión. Pero estos técnicos parecen tenerlo resuelto porque en su artículo explican que, si su diseño llega a afrontar pruebas de vuelo real, contará con motores de ciclo combinado, en los que coexisten dos ciclos termodinámicos diferentes que utilizan como fluidos de trabajo el vapor de agua y los gases que proceden de la quema del combustible.
Estas innovaciones en materia de diseño aerodinámico y propulsión deben ir acompañadas por desarrollos en ingeniería de materiales que garanticen la integridad de la nave cuando su estructura es sometida al estrés que conlleva una velocidad tan elevada. Aunque, afortunadamente, en este ámbito desde que se inició la «carrera espacial» a finales de los años 50 del siglo pasado hemos realizado avances espectaculares de los que, sin duda, se beneficia este proyecto.
Desde luego, viajar de Pekín a Nueva York en solo dos horas, que es el ejemplo real al que ha recurrido este equipo chino para describir su trabajo, suena espectacular. ¿No os parece?
Vía | Popular Science
Imágenes | Science China Press