Un equipo de investigadores busca construir un cañón electromagnético que pueda lanzar aviones al espacio a altas velocidades.
Diseño de avión espacial chino. Foto: Weibo
Científicos e ingenieros chinos trabajan para combinar importantes avances en lanzamiento electromagnético y vuelo hipersónico en los últimos años. En esencia, su objetivo es utilizar una gigantesca pista de lanzamiento electromagnético para acelerar una aeronave hipersónica a Mach 1,6 (1975 km/h). La aeronave se separaría de la pista, encendería sus motores y despegaría al espacio a siete veces la velocidad del sonido (8643 km/h). El avión espacial de 50 toneladas, más largo que un Boeing 737, forma parte del proyecto Tengyun, anunciado en 2016, según informó el Mail el 14 de marzo.
Utilizar la propia energía del avión para despegar requiere una gran cantidad de combustible. Para garantizar la seguridad durante los despegues a baja velocidad, científicos e ingenieros deben ajustar el diseño aerodinámico y la disposición del motor, lo cual afecta el rendimiento en vuelos de alta velocidad. Sin embargo, el equipo de expertos que trabaja en el proyecto confía en poder resolver muchos de los problemas.
"La tecnología de lanzamiento electromagnético proporciona una solución prometedora para superar los desafíos antes mencionados, convirtiéndose en una tecnología estratégica perseguida por los países líderes del mundo ", dijo el científico Li Shaowei del Instituto de Investigación de Tecnología de Vehículos Aéreos de la Corporación de Ciencia e Industria Aeroespacial de China (CASIC), en un artículo publicado en la revista Acta Aeronautica.
Para comprobar esta hipótesis, CASIC, uno de los principales contratistas de defensa y aeroespacial de China, construyó una instalación de pruebas de levitación magnética de alta velocidad y bajo vacío de 2 kilómetros en Datong, provincia de Shanxi. La instalación puede propulsar objetos pesados a velocidades de 1000 km/h, cercanas a la velocidad del sonido. En los próximos años, se ampliará la longitud de la pista de pruebas para alcanzar una velocidad operativa máxima de 5000 km/h.
Esta es una instalación de propulsión electromagnética dedicada al desarrollo de trenes de alta velocidad de próxima generación, además de recopilar importantes datos científicos y técnicos para el proyecto de lanzamiento espacial electromagnético. Mientras tanto, en Jinan, capital de la provincia de Shandong, otra gigantesca vía de levitación magnética (maglev) que soporta un experimento de rickshaw electromagnético de ultraalta velocidad también está en funcionamiento bajo la supervisión de la Academia China de Ciencias (ACC).
China no es el primer país en proponer un sistema de lanzamiento espacial electromagnético. La idea se remonta a la Guerra Fría. En la década de 1990, la NASA intentó convertirla en realidad, construyendo primero una minipista de pruebas de 15 metros. Sin embargo, debido a la falta de financiación y a dificultades técnicas, la longitud real de la pista terminada fue inferior a 10 metros. Finalmente, el proyecto se abandonó, y los líderes gubernamentales y militares, en su lugar, destinaron recursos al desarrollo de tecnología de catapulta electromagnética de baja velocidad para portaaviones. Sin embargo, el USS Ford, el primer portaaviones equipado con esta nueva tecnología, también tuvo problemas. Debido a importantes reveses en la tecnología de lanzamiento electromagnético, el ejército estadounidense dejó de desarrollar proyectos relacionados, como los cañones de riel, y centró su presupuesto en misiles hipersónicos.
Al principio de la investigación, Li y sus colegas descubrieron que la NASA no había realizado pruebas en túnel de viento para garantizar la capacidad de la nave espacial de separarse de la fosa. La idea original de la NASA era acelerar el transbordador a 700 km/h, suficiente para eliminar la necesidad de cohetes, pero los científicos chinos consideraron que la velocidad era demasiado baja. Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad, el flujo de aire entre la aeronave, el rickshaw electromagnético y la fosa terrestre se vuelve muy complejo. Por lo tanto, una de las primeras cosas que el equipo del proyecto tuvo que confirmar fue que la aeronave se separaría de la fosa de forma segura.
El equipo de Li realizó simulaciones por computadora y pruebas en túnel de viento. Los resultados revelaron que, al cruzar la barrera del sonido, múltiples ondas de choque se propagaron por su parte inferior, impactando contra el suelo y generando reflejos. Las ondas de choque interrumpieron el flujo de aire, creando bolsas de aire infrasónicas entre la aeronave, el trineo electromagnético y la pista. Cuando el trineo alcanzó posteriormente su velocidad objetivo, liberó la aeronave y frenó bruscamente, el flujo de aire turbulento inicialmente la elevó, para luego, tras cuatro segundos, cambiar a empuje descendente, según los resultados de las pruebas en túnel de viento.
Si hubiera pasajeros a bordo, podrían experimentar breves periodos de vértigo o ingravidez. Pero a medida que aumenta la distancia entre el avión y la ranura, la intensidad del flujo de aire disminuye gradualmente hasta desaparecer por completo. Con el sonido de los motores, el avión inicia un ascenso rápido. Si bien se necesitan más pruebas en condiciones reales, el equipo concluye que el método es seguro y viable. Si bien los cohetes reutilizables de SpaceX han reducido el costo del lanzamiento de satélites a $3,000 por kilogramo, algunos científicos estiman que los sistemas de lanzamiento espacial electromagnéticos podrían reducirlo a $60 por kilogramo.
An Khang (según el correo )
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