¿Un avión que da la vuelta al mundo a Mach 9? Por supuesto, por qué no – Ars Technica

PUERTO ESPACIAL DE HOUSTON— En un día nublado a fines de marzo, Andrew Duggleby me guió a una distancia segura de un motor de cohete. No tuvimos que ir muy lejos, tal vez 50 metros, porque el motor prototipo diseñado y construido por su pequeño equipo de ingenieros no es tan grande.

Esperamos unos minutos antes de que empezara a salir vapor del motor. Y luego, durante unos segundos, el motor hizo un silbido distintivo. “¡Aquí esta!” exclamó Duggleby. Por Élse refería al sonido de un motor de detonación girando después de encenderse. El sonido indicaba que una reacción giraba con éxito a 20.000 veces por segundo alrededor del motor.

Duggleby es director de tecnología de una empresa que cofundó con su esposa, Sassie. Venus Aerospace tiene como objetivo construir un avión hipersónico que pueda transportar quizás una docena de pasajeros y viajar a la asombrosa velocidad de Mach 9, o más de 11,000 kilómetros por hora.

“¿Cuánto cambia el mundo si puedes ir a cualquier parte en una hora?” preguntó Sassie Duggleby.

Yendo En realidad rápido

Muchos, probablemente. Y había venido a las instalaciones de Venus Aerospace en el sureste de Houston para ver si había alguna posibilidad de que la compañía pudiera lograr ese noble objetivo.

Es cierto que tenía mis dudas. Un problema es que Mach 9 es muy, muy rápido. Ningún avión ha ido nunca tan rápido. El avión más rápido jamás construido es el SR-71 “Blackbird” de Lockheed, que viajó a Mach 3,2. Cualquier cosa por encima de Mach 9 y pierdes la comunicación con el suelo, ya que el plasma comienza a envolver el vehículo, como si fuera una nave espacial que regresa a la Tierra a través de la atmósfera superior.

En términos de comparaciones de viajes de pasajeros, el avión supersónico Concorde viajó a Mach 2, o alrededor de 2100 km/h. La mayoría de la nueva generación de aviones supersónicos que se están desarrollando hoy en día tienen aproximadamente el mismo rango, como la velocidad de crucero del Boom Supersonic de Mach 1.7.

Los Duggleby ofrecen un perfil de vuelo radicalmente diferente. Planean poner su avión en el aire y luego realizar un impulso de 10 minutos con su motor de cohete. Esto enviará el avión a una altitud de unos 50 km, la mitad del camino al espacio. Ah, y apuntan a un ritmo operativo similar al de un aeropuerto de cuatro vuelos por día.

Con ese fin, la compañía decidió recientemente una mezcla de combustible para su motor: peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente y Jet-A, el combustible utilizado por la mayoría de los aviones que ya vuelan en los aeropuertos. Los ingenieros de la compañía también lograron recientemente la detonación de peróxido líquido y Jet A, lo cual es importante para usar una composición de combustible estable.

Un motor eficiente

Una de las claves para que todo esto funcione es usar un nuevo tipo de motor basado en la “detonación rotatoria”. Los gobiernos de todo el mundo han estado estudiando esta tecnología durante más de una década porque tiene el potencial de aumentar la eficiencia del combustible en una variedad de aplicaciones, desde barcos de la Marina de los EE. UU. hasta motores de cohetes.

En un motor de cohete tradicional, el propulsor y el oxidante altamente presurizados se inyectan en una cámara de combustión donde se queman y producen una columna de escape extremadamente energética: la segunda ley de movimiento de Newton en acción. Un motor de detonación rotatorio es diferente en que una onda de detonación viaja alrededor de un canal circular. Esto es apoyado por la inyección de combustible y oxidante y produce una onda de choque que viaja hacia afuera a una velocidad supersónica.

Todo esto suena bastante complicado y, bueno, lo es. Pero un número creciente de grupos en Japón, Europa, Estados Unidos y otros lugares han producido y probado tales motores, por lo que son más que puramente teóricos. En las pruebas de laboratorio, los motores proporcionaron un aumento del 10 % en la eficiencia del combustible.

Puede que no parezca mucho, pero es un número revolucionario para Venus Aerospace. En masa, los aviones hipersónicos contienen alrededor del 80% de combustible y oxidante. Al aumentar esa eficiencia de combustible, en realidad queda algo de masa para cosas importantes como el tren de aterrizaje, las alas e incluso algunos pasajeros. “Nos permite realmente construir un vehículo que parece un avión”, dijo Andrew Duggleby.

Envía los drones

Al mismo tiempo que Venus Aerospace está trabajando en su motor de cohete, la compañía también ha comenzado a probar drones para refinar la forma de su avión. Recientemente, un dron de 5 pies de largo demostró un vuelo totalmente autónomo en California. Venus tiene como objetivo volverse supersónico con un dron de 8 pies antes de finales de este año y alcanzar Mach 3 a principios de 2024 con un motor de detonación rotativa.

La empresa tiene alrededor de 80 empleados de tiempo completo y 20 contratistas, la mayoría de los cuales trabajan en el hangar de la empresa en Spaceport Houston. Venus Aerospace ha recaudado $41 millones hasta el momento, liderado por Prime Movers Lab, y Sassie Duggleby dijo que está trabajando para recaudar una segunda ronda de financiamiento.

Tanto ella como su esposo trabajaron para Virgin Orbit antes de fundar Venus Aerospace en el verano de 2020. Creen que es importante tener una empresa que trabaje duro, pero que también trabaje en horarios razonables.

“Nos gusta decir ‘Casa para cenar'”, dijo. “Es tanto para nuestros empleados como para nuestros clientes que viajan por todo el mundo”.

Venus Aerospace tiene un camino muy, muy largo por recorrer. Pero parece estar dando los pasos correctos al principio de su viaje.