Un consorcio de investigación australiano ha probado con éxito un sistema de propulsión de próxima generación que podría permitir vuelos de alta velocidad y servicios de lanzamiento espacial.

El motor de detonación giratorio del equipo, o RDE, es un logro técnico importante y una novedad australiana.

Fue diseñado por ingenieros de RMIT University y está siendo desarrollado por un consorcio liderado por DefendTex, con investigadores de RMIT, Universidad de Sydney y Universität der Bundeswehr en Alemania.

Cómo funciona

Mientras que los motores de cohetes convencionales funcionan quemando combustible a presión constante, Los RDE producen empuje al detonar rápidamente su propulsor en una cámara de combustión en forma de anillo. Una vez iniciado, el motor está en un ciclo autosostenido de ondas de detonación que viajan alrededor de la cámara de combustión a velocidades supersónicas superiores a 2,5 km por segundo.

El uso de este tipo de combustión tiene el potencial de aumentar significativamente la eficiencia y el rendimiento del motor, con aplicaciones en propulsión de cohetes y motores de respiración de aire de alta velocidad, similares a los estatorreactores.

Los beneficios sobre los motores existentes incluyen una mejor eficiencia de combustible, sistemas de vuelo más simples y un motor más compacto, permitiendo cargas útiles más grandes y costos de lanzamiento reducidos.

Principales avances en investigación

Líder técnico del proyecto e ingeniero aeroespacial de la Universidad RMIT, Dr. Adrian Pudsey, dijo demostraciones exitosas en tierra en la celda de prueba del motor, que fue diseñado y operado a medida por RMIT con el apoyo de DefendTex, había provocado una enorme emoción.

"Tener éxito en un proyecto tan excepcionalmente desafiante significa mucho para todos los involucrados, ", dijo." A través de una sólida colaboración durante los últimos dos años, ahora tenemos una capacidad verdaderamente única y hemos demostrado el conocimiento y la ciencia necesarios para ampliar aún más los límites de esta tecnología ".

Pudsey dijo que un gran desafío a superar era evitar que el motor se sobrecaliente, mientras que el siguiente paso del proyecto consistió en mirar un impreso completamente en 3-D, versión refrigerada activamente del exitoso prototipo.

Otros desafíos, incluido el modelado avanzado del comportamiento del motor y la integración del motor en un vehículo de vuelo en funcionamiento, quedan por superar antes de proceder a los vuelos de prueba.

El subdirector de la Escuela de Aeroespacial de la Universidad de Sydney, Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, Profesor asociado Matthew Cleary, dichas simulaciones de dinámica de fluidos computacional, un método matemático que modela el movimiento de líquidos y gases, será un elemento importante para el diseño mejorado del motor y su prueba.

"La cámara de combustión del motor de detonación giratoria es un entorno extremo que no se puede probar fácilmente. Las mediciones experimentales no pueden proporcionar toda la información que necesitamos para optimizar estos motores, "Dijo Cleary.

"Las simulaciones no solo complementaron los experimentos, pero al mismo tiempo, los nuevos modelos que estamos desarrollando se validarán a partir de los datos experimentales y luego se utilizarán para futuros trabajos de diseño ".

Mientras tanto, El profesor Christian Mundt de la Universität der Bundeswehr ha aportado una gran experiencia en el perfeccionamiento de las proporciones de combustible y oxidante en el propulsor y su inyección de precisión en la cámara de combustión.

"Estoy contento y orgulloso de ser el socio internacional en este importante programa, " él dijo.

Apoyando la industria espacial de Australia

Aunque esta tecnología se encuentra en sus primeras etapas, un mayor desarrollo podría respaldar el lanzamiento de satélites desde suelo australiano y las oportunidades comerciales para la industria espacial de Australia, mientras apoya indirectamente las telecomunicaciones, agricultura, transporte, logística y otras industrias.

El director ejecutivo de DefendTex, Travis Reddy, dijo que estaba orgulloso de los investigadores por lograr una "primicia australiana, "mientras se une a una lista de élite de países que han demostrado con éxito esta tecnología.

"Hace unos pocos años, se disponía de poca financiación y apoyo para la investigación en fase inicial en tecnología espacial, y a través del Programa del Centro de Investigación Cooperativa, la oportunidad de participación colaborativa entre la academia, la industria y la defensa ha sido posible, "Dijo Reddy.

"Esto permite a Australia fortalecer rápidamente la capacidad y la experiencia en este campo para lograr avances revolucionarios, preparando nuestra economía para el futuro y capturando una mayor participación en el mercado de los lanzamientos espaciales ".