China desarrolla avión que volará a seis veces la velocidad del sonido y tardará dos horas de Beijing a New York

Un equipo de investigación chino ha creado un diseño novedoso para un avión ultrarrápido que, según dicen, podrá llevar a docenas de personas y toneladas de carga de Beijing a Nueva York en unas dos horas.

El avión viajaría a velocidad hipersónica, es decir, a más de 6.000 km/h (3.700 mph), más rápido que cinco veces la velocidad del sonido, según el equipo, que también está involucrado en el programa de armas hipersónicas de alto secreto de China. La velocidad del sonido es de aproximadamente 343 metros por segundo, o 1.235 km/h.

“Llevará solo un par de horas viajar de Beijing a Nueva York a una velocidad hipersónica”, escribieron los investigadores dirigidos por Cui Kai en un artículo publicado este mes en Física, Mecánica y Astronomía, publicado por Science China Press.

En la actualidad, se necesitan 14 horas para que un avión de pasajeros normal pueda volar entre las dos ciudades, una distancia de aproximadamente 11,000 km.

Cui y su equipo de la Academia China de Ciencias en Pekín probaron un modelo a escala reducida del avión en un túnel de viento que también fue utilizado para llevar a cabo las evaluaciones de aerodinámica para más nuevos prototipos de armas hipersónicas de China. Ellos empujaron el avión modelo a siete veces la velocidad del sonido, que funciona a más de 8.600 km/h, y encontraron que funcionó sorprendentemente bien, con bajo arrastre y gran altura.

El equipo en el Laboratorio Clave de Dinámica de Gas a Alta Temperatura de la academia, dependiente del Instituto de Mecánica, ha llamado al nuevo vehículo hipersónico el “I-avión”. Ese nombre proviene de la sombra proyectada por la aeronave en el suelo, en forma de “I” mayúscula, cuando se dirige hacia abajo como un bombardero de inmersión.

Con dos capas de alas, el diseño del plano I se asemeja al de los biplanos utilizados durante la primera guerra mundial. El tipo de avión más antiguo, la mayoría de los biplanos desaparecieron después de la década de 1930, cuando los diseñadores de aviones buscaron mayores velocidades y eficiencia de combustible.
El último vehículo hipersónico de China presenta alas inferiores que se extienden desde la mitad del fuselaje como un par de brazos abrazados. Mientras tanto, una tercera ala plana con forma de murciélago se extiende sobre la parte posterior del avión. Los investigadores dijeron que este diseño de biplano significa que la aeronave podrá manejar una carga útil significativamente más pesada que los vehículos hipersónicos existentes que tienen una forma aerodinámica y alas delta. A velocidades extremadamente altas, dijeron que la doble capa de alas trabaja en conjunto para reducir la turbulencia y la resistencia mientras aumenta la capacidad de sustentación general de la aeronave.

La cantidad de sustentación generada por el nuevo vehículo hipersónico fue de alrededor del 25 por ciento de un avión comercial del mismo tamaño, según el estudio. Eso significa que un avión I tan grande como un Boeing 737 podría transportar hasta cinco toneladas de carga o 50 pasajeros. Un Boeing 737 típico puede transportar hasta 20 toneladas de carga o alrededor de 200 pasajeros. Cui y su equipo no estuvieron inmediatamente disponibles para hacer comentarios.

Si bien el diseño de Cui ha proporcionado una respuesta al problema de configuración aerodinámica encontrado por los modelos anteriores de avión hipersónico, todavía quedan muchos problemas por abordar para superar la etapa conceptual. Todos los vehículos hipersónicos conocidos que se están desarrollando en todo el mundo se encuentran todavía en la etapa experimental debido a los muchos desafíos tecnológicos que existen, y ninguno de ellos puede llevar pasajeros todavía.

Los principales países, incluidos China y los Estados Unidos, mientras tanto están compitiendo para desarrollar armas hipersónicas, y un vehículo hipersónico les permitiría penetrar sin esfuerzo el sistema de defensa antimisiles de otro país. Pero en esta etapa, los vehículos hipersónicos existentes, como el X-51 Waverider de la Fuerza Aérea de EEUU y el vehículo de deslizamiento hipersónico WU-14 de China, tienen capacidad para una carga útil ligera y pequeña, como una ojiva nuclear compacta. Esto ha limitado severamente la aplicación de la tecnología.

Viajar a una velocidad hipersónica también generará una gran cantidad de calor, que posiblemente exceda los 1,000 grados Celsius (1,800 Fahrenheit), y si ese calor no se puede aislar o dispersar efectivamente, podría ser fatal. Aunque los investigadores han encontrado posibles soluciones a este problema, como el uso de materiales resistentes al calor y un sistema de refrigeración líquida para expulsar el calor, este aspecto también es experimental.

El avión I, sin embargo, podría cambiar las reglas del juego, de acuerdo con un diseñador de aviones chino que trabaja en proyectos de investigación militar que no quisieron ser nombrados debido a la sensibilidad del sujeto. El investigador, que no está directamente involucrado en el avión, pero ha sido informado sobre el proyecto, dijo que el equipo de Cui también trabajó en el desarrollo de armas hipersónicas más avanzadas de China, por lo que las pruebas probablemente pasarían del túnel de viento al campo abierto.

Agregó que el vehículo hipersónico podría ser utilizado para transportar cualquier cosa, desde flores hasta bombas, y del mismo modo, los pasajeros podrían ser turistas o fuerzas especiales militares. “Estamos hablando de algo así como un bombardero pesado hipersónico”, dijo.

El documento ha enviado ondas a través de la comunidad de investigación hipersónica, agregó. “Es un diseño loco, pero de alguna manera han logrado que funcione”, dijo el investigador.

Pero el I-avión no es estrictamente un biplano, dijo, porque ha sido diseñado para tratar con diferentes físicos. A velocidad hipersónica, la aerodinámica se vuelve contra-intuitiva: la mayor fuerza de resistencia no proviene del aire de delante, sino de las ondas generadas por el propio avión.

El proyecto refleja la ambición de China de superar a los EE. UU. En el desarrollo de nuevas armas estratégicas, según el investigador. “Esto requerirá diseños originales en lugar de imitaciones”, dijo, y agregó que el avión era parte de una nueva familia de aviones en desarrollo que hasta ahora no se había informado. “Podría conducir a un gran avance en la tecnología hipersónica”, dijo.

Estados Unidos también ha estado experimentando con aviones hipersónicos. Lockheed Martin está desarrollando el SR-72, un reconocimiento hipersónico y un avión de ataque, y anunció el progreso temprano en su programa en junio. En septiembre, Aviation Weekinformó que un pequeño avión demostrador de subescala había sido visto aterrizando en una instalación de la Fuerza Aérea de los EE. UU. En California, indicando pruebas tempranas de la SR-72 no tripulada. Lockheed se negó a comentar directamente sobre el avistamiento.

Más allá de la placa de diseño, Lockheed también está trabajando en un avión de pasajeros supersónico. Supersónico se refiere a una velocidad de viaje más allá de la velocidad del sonido; aviones supersónicos son considerados los precursores de los vehículos hipersónicos.

El X-plane Quiet Supersonic Technology (QueSST) de Lockheed está diseñado para volar a Mach 1.4 (más de 1.700 km / h) y a más de 55,000 pies (casi 17,000m). Si se desarrolla de acuerdo con el plan, el avión de pasajeros podría reducir a la mitad el tiempo de viaje de Beijing a Nueva York a menos de siete horas.

Se espera que el X-Plane, apodado el “hijo de Concorde”, lleve a cabo un vuelo de prueba en 2020 después de que Lockheed obtuviera fondos recientemente para construir el avión, según informes de los medios estadounidenses este mes.

El avión de pasajeros supersónico propulsado por turbojet Concorde estuvo en operación desde 1976 hasta 2003. Podía viajar hasta más del doble de la velocidad del sonido (más de 2.000 km / h), con capacidad para más de 120 pasajeros. Eventualmente se basó debido a los altos costos en medio de una desaceleración en la industria de la aviación comercial.

China ha probado varios tipos de vehículos hipersónicos sobre el desierto de Gobi en los últimos años, algunos capaces de alcanzar 10 veces la velocidad del sonido.

También está construyendo el túnel de viento más rápido del mundo para simular un vuelo hipersónico a velocidades de hasta 12 kilómetros por segundo (o 43,200 km / h). A tal velocidad, un vehículo hipersónico chino podría llegar a la costa oeste de los Estados Unidos en menos de 14 minutos.

El presente informe fue publicado primero por South China Morning Post

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