Os mísseis hipersônicos estão recebendo muita atenção. Lembremos que além de seus velocidade indo além de Mach 5, para se beneficiarem deste nome, muitas vezes conscientemente mal utilizado por certas nações, eles também devem ter capacidade de manobra. É isso que os torna formidáveis, porque se tornam rápidos e sua trajetória é imprevisível. Isso torna muito difícil interceptá-los.
Alguns estados, como a Rússia e a China, já possuem este tipo de mísseis cruzeiro. O Kremlin já os implantou na Ucrânia. Eles foram capazes de mostrar que não eram tão invencíveis quanto alegavam e talvez nem mesmo hipervelocidade. Por sua vez, os Estados Unidos parecem tardios no assunto, mas a realidade oferece certas nuances. O exército americano está buscando obter mísseis confiáveis que sejam fáceis de industrializar rapidamente. O HACM e o ARRW estão agora prontos, mas onde outros estados são menos exigentes, os Estados Unidos querem alcançar uma fiabilidade próxima dos 100% para os seus mísseis.
Gerenciando a instabilidade
O que está errado? Um dos problemas encontrados pelos actuais mísseis é que eles enfrentam uma sucessão de regimes onde a propulsão se torna por sua vez ineficiente, instável e depois quase destrutiva.
Inicialmente, o míssil é muito lento para um ramjet funciona. Deve, portanto, acelerar repentinamente graças a impulsionadores antes de entrar em uma zona crítica, entre Mach 3 e Mach 5. É aqui que o combustão torna-se caótico e pode desligar o motor. No outro extremo, uma vez hipersônico, oar vem tão rápido e tão quente que ameaça sufocar a chama ou destruir as paredes do motor. Até agora, essas restrições impunham arquiteturas pesadas e Windows modos de operação estreitos, dificilmente compatíveis com um míssil que deveria voar baixo, manobrar e permanecer imprevisível.
Para garantir maior confiabilidade, os fabricantes americanos GE Aerospace e Lockheed Martin estão apostando em um novo motor ramjet de detonação rotativa movido a combustível. líquido (RDRJ). Este processo também está sendo considerado em parte por fabricantes de aeronaves, como a Venus Aerospace, que busca criar aviões supersônicos ou mesmo hipersônicos.
Seção simplificada mostrando a operação do motor de detonação rotativa. Quando os motores entre Mach 3 e 5 são alcançados, o ramjet assume diretamente o controle para fornecer impulso hipersônico. © SB, IA ChatGPT
Um impulso contínuo
Como funciona? A fase de aceleração supersônica é feita graças ao motor de detonação rotativa. Ao contrário do que o nome sugere, não existem peças que girem no motor. É um simples tubo vazio no qual outro tubo foi colocado. Tudo o que gira entre as paredes desses dois tubos é a detonação. Isto é produzido pela combustão do combustível injetado continuamente entre os dois cilindros. Esta detonação causa uma onda supersônica que gira em torno do eixo. Lá pressão gerado então cria um enorme impulso que alimenta o ramjet.
Além de Mach 3, esse motor desliga, já que o ramjet pode dar partida sozinho. É isso que permite alcançar a velocidade hipersônica. Durante todos os regimes de voo, a combustão permanece estável e eficiente e não há interrupção na propulsão. Ao expandir o alcance operacional do motor e reduzir a dependência de propulsores, esta arquitetura torna o míssil muito mais operacional para qualquer tipo de missão e circunstância.
Mais rápido, mais confiável, mais longe e mais barato
Os dois parceiros estimam que com esta combinação o motor seria 25% mais eficiente que um motor convencional. Também terá a vantagem de ser muito mais compacto e leve. Acima de tudo, a simplicidade do seu design abre caminho para a produção em massa de mísseis hipersônicos confiáveis e de baixo custo.
É a Lockheed Martin quem desenvolve a entrada de ar de alta velocidade. É essencial, pois é o que permite ao motor de detonação funcionar tanto como ramjet quanto como superramjet, adaptando-se à rotação do núcleo de detonação.
O desenvolvimento durou dois anos e os dois parceiros já conduziram simulações de testes de voo de cruzeiro ramjet no Centro de Pesquisa Aeroespacial da GE. Um poderoso fluxo de ar foi gerado nesta entrada de ar para simular o vôo supersônico em diferentes velocidades e altitudes, incluindo altas altitudes de cruzeiro, onde a rarefação do ar dificulta a combustão.