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La vuelta al mundo en un avión hipersónico

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La vuelta al mundo en un avión hipersónico

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Los aviones de pasajeros de hoy en día son bastante fiables y cómodos, pero ¿podrían volar aún más rápido? Los recientes progresos en ingeniería

Los aviones de pasajeros de hoy en día son bastante fiables y cómodos, pero ¿podrían volar aún más rápido? Los recientes progresos en ingeniería sugieren que la velocidad podría incrementarse. ¡Así es el avión del futuro!

Un proyecto de investigación europeo, en cooperación con Japón, estudia cómo diseñar prototipos de aviones hipersónicos para vuelos regulares que podrían romper la barrera del sonido.

Emmanuel Blanvillain, experto en diseño de prototipos en Airbus Group Innovations, es el coordinador del proyecto HIKARI :

“El objetivo de un avión de alta velocidad respecto a los aviones regulares consiste en reducir el tiempo del trayecto, para enlazar, por ejemplo, Europa y Japón en unas tres horas.”

Para alcanzar velocidades hipersónicas. los aviones requerirán nuevas tecnologías,materiales y diseños. Ingenieros industriales de Europa y Japón trabajan en el desarrollo de su propulsión aerodinámica.

Patrick Gruhn es investigador e ingeniero en aerodinámica de alta velocidad del Centro Aeroespacial Alemán:

“Se pueden imaginar otras formas, pero siempre habrá puntos en común. Se necesitan ángulos muy pronunciados y un diseño muy aerodinámico, porque de lo contrario el arrastre es elevado y el empuje insuficiente en el sistema de propulsión y aceleración del vehículo “.

En esta tubería de 60 metros de largo se realizan pruebas con un maqueta a pequeña escala. En el túnel de viento la presión del flujo de aire es similar a la que se genera al alcanzar la velocidad transónica.

Nos lo explica el investigador en aerodinámica Klaus Hannemann del Centro Aeroespacial Alemán:

“En este túnel de viento se genera una elevada velocidad del flujo de aire. Así podemos simular la reentrada de vehículos como el Transbordador Espacial, o vuelos a velocidades hipersónicas de hasta ocho veces la velocidad del sonido, Mach 8, a una altura de 30 km.”

El experimento está listo: una serie de instrumentos de alta precisión recoge las mediciones aerodinámicas en una fracción de segundo.

Pero, ¿cómo se sienten los pasajeros dentro de un avión que vuela mucho más rápido de lo normal?

Johan Steelant es ingeniero de investigación en propulsión y dinámica de fluidos, la Agencia Espacial Europea y coordina los proyectos ATLLAS
y Lapcat:

“No debería sentirse una gran diferencia con respecto a un avión clásico. Es sólo una cuentión de tiempo. Estamos hablando de una aceleración del orden de 20 a 30 minutos. Así que uno puede relajarse y disfrutar del vuelo, disfrutar de la aceleración al sobrepasar la barrera sónica.”

“La mayoría de los prototipos sitúan a los pasajeros junto al depósito de combustible que ocupa gran parte del avión. Entre las diferentes opciones de combustible que contemplan los investigadores está el hidrógeno líquido que no produce emisiones de CO2 y que funciona como refrigerante.”

Hideyuki Taguchi es investigador de sistemas de propulsión en la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial, JAXA:

“Necesitamos desarrollar un sistema de propulsión que funcione desde el despegue hasta alcanzar cinco veces la velocidad del sonido. Volar a velocidad supersónica Mach 5, produce un fuerte calentamiento en la estructura. La solución para reducir la temperatura del motor es enfriar el aire caliente usando combustible frío.”

En esta investigación se ponen a prueba diferentes materiales cerámicos capaces de soportar temperaturas extremas. Estos podrían proteger los bordes de ataque de un avión hipersónico que se calientan a miles de grados Celsius por la fricción del aire.

Burkard Esser es ingeniero del grupo de investigación en mecánica de fluidos del Centro Aeroespacial Alemán:

“El objetivo es que los bordes de ataque sean muy estrechos para evitar el calentamiento, y que la temperatura para los pasajeros sea igual que durante un vuelo normal.”

¿Y cuándo podremos reservar un billete?

El investigador en diseño de aeronaves, Emmanuel Blanvillain trabaja en el grupo Airbus y coordina el proyecto HIKARI:

“Nos damos un horizonte de tiempo hasta 2040 ó 2050 para llegar a un producto final dependiendo, en gran medida, de la evolución tecnológica.”