A Aerojet Rocketdyne já é conhecida nos EUA por fazer motores de foguete, ela foi responsável pela propulsão do Space Shuttle, e agora do SLS, até então o maior foguete do mundo.

E por isso o DARPA concedeu um contrato para a Rocketdyne desenvolver um projeto de motor hipersônico, baseado no ciclo combinado de turbina e scramjet. Assim é possível fazer um motor eficiente, capaz de propulsionar o avião desde a decolagem até a velocidade máxima, supostamente Mach 5.

Esse projeto é bastante diferente dos outros. Como citado acima, ele tenta adaptar um motor comum de caças, com todo o sistema de turbina e fan frontal, em um scramjet de modo duplo (DMRJ). A tecnologia visada anteriormente para essa situação era de um motor turbofan de alto Mach para voos hipersônicos, mas os pesquisadores esbarraram na velocidade mais alta no qual um motor convencional pode operar.

Os turboreatores convencionais podem operar até cerca de Mach 2.5 com eficiência, usando um sistema que reduz a velocidade do ar na entrada do motor, mas os ramjets não podem operar efetivamente muito abaixo de Mach 3.5.

Foto – Lockheed Martin

Essa ideia foi derivada do projeto MoTr, lançado em 2009 e que serviria para demonstrar a transição entre um conjunto composto por um motor turbofan de baixo bypass e um scramjet. A transição ocorreriapor volta de Mach 3, quando o motor Scramjet seria ligado, e então desligava-se o motor à reação.

A Aerojet Rocketdyne vai desenvolver exatamente essa tecnologia, que tem vários desafios em particular. Entre eles o compartilhamento de uma entrada em comum, que depois resulta em um duto de derivação, que contará também com uma porta capaz de fechar o motor turbojato, para ele não ser danificado em altas velocidades enquanto está desligado.

Além disso a empresa precisa desenvolver um isolamento térmico eficiente entre os motores, visto que o motor turbojato também terá pós-combustor, para conseguir alcançar uma velocidade supersônica compatível com o início de operação do motor scramjet.

A Aerojet Rocketdyne desenvolveu anteriormente um scramjet refrigerado por hidrocarbonetos, denominado SXJ61, que em 2013 alimentou o demonstrador Boeing X-51A WaveRider, que atingiu uma velocidade superior a Mach 5.1.

A desenvolvedora também precisa pensar que esse projeto é feito inicialmente para um avião de médio porte, mas ele pode equipar grandes bombardeiros no futuro. Os primeiros testes ocorrerão no início da próxima década com um demonstrador do tamanho de um F-22, mas no final o avião equipará um conceito semelhante ao SR-72, que já está sendo estudado por outras empresas, como a Lockheed Martin, mas não há tecnologia atual de propulsão hipersônica para esse novo avião.

Foto – Lockheed Martin

O projeto conceitual de um veículo hipersônico foi concluído neste ano, para permitir a definição dos requisitos de desempenho do mecanismo de demonstração em terra. Os planos para o ano fiscal de 2018 incluem o início do teste de uma câmara de combustão do tipo DMRJ, em grande escala, completando a fabricação do bico comum entre os dois motores e um início da integração do motor com turbina off-the-shelf.

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