La Cina ha appena compiuto un passo decisivo nel campo del volo ipersonico, presentando il primo motore a detonazione obliqua (ODE) che, in una serie di test, ha dimostrato di poter raggiungere una velocità operativa di Mach 16, cioè 16 volte superiore alla barriera del suono.
Dalla Cina un motore a detonazione obliqua di ultima generazione
Testato all’interno del tunnel del vento JF-12 a Pechino, gestito dall’Istituto di Meccanica dell’Accademia Cinese delle Scienze (CAS), il motore in questione è una variante innovativa del tradizionale scramjet, denominato motore a detonazione obliqua.
Stando alla testata internazionale South China Morning Post, questo tipo di motore è progettato per operare a velocità ipersoniche, sfruttando le onde d’urto per migliorare la combustione. Si tratta di un approccio completamente diverso rispetto ai motori scramjet convenzionali, che presentano il rischio di spegnimento della fiamma a velocità estremamente alte.
Grazie a un design che include un’innovativa sporgenza di 5 millimetri nella parete del combustore, gli scienziati sono riusciti a indurre un’esplosione auto-sostenuta alimentata dalle onde d’urto stesse, così da poter raggiungere velocità ancora più alte rispetto a quelle che possono essere raggiunte dagli aerei scramjet.
Inoltre, il combustore è circa l’85% più corto rispetto a quello di un motore scramjet convenzionale, il che non solo riduce il peso complessivo del velivolo, ma promette anche di aumentare la distanza percorribile, migliorando così l’autonomia di volo.
Risultati del test: il motore supera di 16 volte la velocità del suono
Nei test condotti su questo motore, riporta sempre SCMP, i ricercatori hanno individuato dei tassi di combustione 1.000 volte più rapidi rispetto ai comuni motori scramjet. Nonché una capacità operativa dichiarata “tra Mach 6 e Mach 16“. Per la cronaca, la velocità di Mach 16 equivale all’incirca a 19.756 km all’ora.
Nel corso degli esperimenti, gli scienziati sono riusciti a sostenere una velocità di Mach 9 per circa 150 metri. Tuttavia, a causa delle limitazioni energetiche, il tunnel del vento JF-12 ha consentito operazioni continuative per soli 50 millisecondi. Nonostante questo intervallo breve, i ricercatori hanno avuto modo di analizzare al meglio il funzionamento del motore, implementando anche nuove soluzioni per ottimizzarne le prestazioni.
Ad esempio, per affrontare le sfide legate ai lunghi ritardi di accensione del carburante (kerosene RP-3), che potrebbero compromettere le performance del motore, gli scienziati cinesi hanno sviluppato una nuova tecnica di compressione. Prima dei test, il carburante è stato riscaldato a temperature estreme di 3.527 gradi Celsius, favorendo una combustione più rapida e stabile. Inoltre, sono stati utilizzati dei supporti a forma di ala per accelerare la diffusione del carburante, migliorando ulteriormente l’efficienza del motore.
Secondo il sito di informazione Interesting Engineering, questa sperimentazione costituisce un importante passo avanti verso l’ambizioso obiettivo della Cina di sviluppare entro il 2030 un velivolo in grado di raggiungere una velocità di Mach 16. Va detto però che il Paese del Dragone non è l’unico in corsa per la realizzazione di tecnologie di volo ipersonico avanzate: anche Stati Uniti e Russia stanno anch’essi sviluppando motori e armi capaci di operare a velocità superiori a Mach 5. Ma il progresso rapido della Cina in questo settore sta attirando crescente attenzione.
