Demonstrador do 14-X usado nos testes no túnel de vento.
Está previsto para iniciar em 2020 o teste em voo com o demonstrador tecnológico 14-X, protótipo usado pelo Instituto de Estudos Avançados (IEAV), em São José dos Campos (SP), para desenvolver estudos de um motor que possa atingir velocidades de 12 mil km por hora ou 3 km por segundo. Uma velocidade dez vezes mais rápida que o som.

“Queremos hoje sair do nível laboratorial e dar o grande salto que é para o nível de qualificação em voo dessas tecnologias”, afirma Israel Rêgo, gerente do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica do IEAV. No local está instalado o maior túnel de vento (T3) da América Latina, onde são realizados os testes. Os registros são feitos com uma câmera de alta velocidade.

A tecnologia de propulsão hipersônica aspirada, que utiliza o ar atmosférico para a combustão, está entre os projetos apresentados pela Força Aérea Brasileira (FAB) na maior feira de segurança e defesa da América Latina. A tecnologia é nova e está em desenvolvimento por países como Estados Unidos e Austrália.

Pesquisadores estimam para 2020 início de ensaios da propulsão hipersônica.
O objetivo é projetar, construir e ensaiar em solo e em voo duas tecnologias: a de uma aeronave – em que é estudado o efeito waverider ou de sustentação hipersônica que permite voar na atmosfera – e a de um motor hipersônico – conhecido na comunidade científica como scramjet, capaz de fazer voar a aeronave.

De acordo com o pesquisador, o projeto é estratégico para a FAB, pois pode revolucionar a propulsão de veículos espaciais. “O projeto Prohiper irá, dentro de 10 anos, oferecer à Força Aérea Brasileira um produto de defesa que permita realizar voos rumo ao espaço de maneira mais barata e levando mais carga útil”, analisa o pesquisador.

“O grande desafio com relação ao motor é conseguir demonstrar a operacionalidade da combustão hipersônica que é a fonte de energia para realização do voo”, complementa.

Como funciona – Um dos pesquisadores do projeto, o engenheiro aeroespacial Tenente Norton Assis, explica que o motor-foguete convencional tem de levar no seu interior tanto o combustível (álcool, hidrogênio ou querosene) quanto o oxidante (geralmente o oxigênio).

Já o princípio de ação da combustão hipersônica utiliza o próprio ar como oxidante para a queima do combustível. A principal vantagem é que um motor aspirado precisa levar no interior apenas o combustível.

Laboratório de termodinâmica e hipersônica do IEAV. (Foto: Sgt. Manfrim / Agência Força Aérea)
Estima-se que a nova tecnologia possa permitir cargas úteis com até 15% do peso da decolagem de veículos espaciais. Atualmente, são utilizados motores-foguete de múltiplos estágios não reutilizáveis, baseados em combustão química em que são necessários carregamentos de combustível e oxidante. Com essa configuração, o peso da carga útil, ou satélite, por exemplo, fica limitado a cerca de 5% do peso total do veículo lançador.

“O oxidante pode ser retirado do ar atmosférico, como um carro”, compara o engenheiro. “Isso reduz o peso total do veículo que será lançado e faz com que a carga útil possa ser mais pesada. Uma vez que ele não leva o oxidante no interior, o veículo torna-se mais seguro e essa redução de peso agrega mais eficiência”, ressalta.

8 COMENTÁRIOS

  1. Fico curioso para saber quais serão os materiais usados para a construção de tais aeronaves, levando em conta a fluência e fadiga na fuselagem das mesmas diante de uma velocidade tão alta em voo sustentado. Decerto deve usar muita cerâmica e polímeros!

    • Isso é relativo. Os materiais mais comuns, por incrível que pareça, são ligas a base de cobre e níquel. Esses metais não suportariam as temperaturas de operação mas como a maioria dos veículos testados até hoje são de pequeno porte então se usa o próprio combustível para resfriamento – aproveitando depois o vapor formado na turbobomba de presssurização do sistema de alimentação.

      Outros veículos como o Scramspace da Un. de Queensland ou o X51 da USAF "acumulam" o calor na estrutura pois seus voos são curtos o suficiente para que a fluência não seja um fator negativo.

    • Esta tecnologia eh pensada visando mais a utilizaçao na fabricaçao de misseis , portanto serao descartaveis , neste caso usarao materias mais baratos !

  2. Esta tecnologia NUNCA serah utilizada pelo brasil , se para construir um missel guiado IR o pais levou quase trinta anos , um missel com esta tecnologia leva-ra 1000 anos , nem sonho com isto , e se isto der frutos iniciais , estes cientistas serao cooptados pelo EUA ou serao mortos como aqueles queimados juntos com o VLS !

  3. Se não conseguimos nem fazer o VLS funcionar, magina um míssil hipersônico. É demais pra minha moleira.
    Ainda bem que sonhar não paga nada.

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