Gli scienziati del China Aerodynamics Research and Development Centre di Mianyang, nella provincia cinese di Sichuan, hanno dichiarato di aver testato con successo un motore ipersonico azionato dalle esplosioni di un combustibile idrocarburico a basso costo. Un simile motore a detonazione rotante potrebbe alimentare un aereo o un missile a una velocità cinque volte superiore a quella del suono, producendo migliaia di esplosioni al secondo.
Questo approccio, se non controllato, può distruggere un motore perché le esplosioni rilasciano un’enorme quantità di energia in modo improvviso e incontrollabile, riportano Scmp e EurAsian Times.
Se comprovato sarebbe un passo in avanti decisivo per la Cina nello sviluppo di un jet ipersonico operativo; il team di Sichuan sostiene che il suo motore a detonazione rotante, che produce migliaia di esplosioni al secondo, potrebbe spingere un aereo o un missile a una velocità cinque volte superiore a quella del suono. Il motore a detonazione rotante potrebbe fornire in futuro sia velocità che risparmio di carburante. La camera di detonazione del motore è un cilindro sottile e cavo.
Allo stesso modo, il rapporto, che delinea il meccanismo del motore, osserva che le mini-esplosioni avvengono in un piccolo spazio tra due cilindri metallici riempiti di vapore di etilene o cherosene. Le onde d’urto prodotte dalle esplosioni circolano a spirale attraverso la camera circolare, fornendo un’enorme spinta all’uscita del motore.
In un articolo pubblicato sulla rivista in lingua cinese Experiments in Fluid Mechanics, si afferma che quando le prestazioni del motore sono state regolate durante l’ultimo volo di prova «ha prodotto una fiamma leggermente blu e trasparente».
Secondo il rapporto, precedenti modelli al computer hanno dimostrato che un motore a detonazione rotante può produrre un’efficienza del carburante superiore del 50% rispetto a un motore a reazione, in cui il carburante brucia sotto pieno controllo ma molto più lentamente.
Negli anni Cinquanta, gli scienziati sovietici avevano ventilato l’idea di lanciare razzi in orbita utilizzando un motore alimentato da esplosioni. Gli esperti militari cinesi hanno ottenuto notevoli successi in questo campo, tra cui la scoperta di un mezzo per creare una “fiamma continua” in un motore per aiutarlo a resistere alle esplosioni negli ultimi anni.
Negli ultimi decenni sono stati sviluppati molti prototipi, in gran parte dall’esercito, ma la maggior parte di essi si è rivelata instabile nel funzionamento.
Nel caso dei ricercatori cinesi, il nuovo motore è stato testato a terra, simulando un volo a bassa quota a Mach 5.
I ricercatori hanno anche scoperto che il motore necessitava di una quantità di aria fresca significativamente maggiore per mantenere un funzionamento stabile rispetto alla normale combustione: con meno aria, si incendiava ed emetteva una fiamma viola lunga diversi metri dallo scarico.
Il team cinese ha anche testato il funzionamento con kerosene e vapore di etilene – le esplosioni di kerosene sono state più difficili da gestire – ma entrambi gli idrocarburi si sono normalizzati dopo alcune modifiche. Entro il 2035, le autorità spaziali cinesi sperano di rendere operativo un jet ipersonico, in grado di trasportare passeggeri in qualsiasi punto della Terra in un’ora o due, riporta EurAsian Times.
Tuttavia, i motori scramjet necessari per alimentare un aereo o un’arma di questo tipo possono funzionare solo a Mach 4 o più. Di conseguenza, le fasi iniziali del volo sarebbero alimentate da un razzo o da un motore a reazione, il che rende la tecnologia sofisticata, ma inefficiente.
La Cina non è l’unico Paese che sta cercando di impiegare questa tecnologia. In passato, la Nasa e l’Agenzia spaziale europea hanno già intrapreso test a terra per studiare la natura delle onde d’urto a spirale in spazi ristretti. Sia il Dipartimento dell’Energia che la NASA hanno finanziato ricerche in questo campo.
Tommaso Dal Passo
