Como funciona o novo motor hipersônico?
Assim como as turbinas a jato dos aviões de hoje, o motor hipersônico, ou scramjet, usa o ar da atmosfera para queimar combustível. A grande diferença é que, enquanto as turbinas comuns só queimam o ar se o mantiverem a uma velocidade subsônica (abaixo do som), os futuros motores hipersônicos conseguirão usá-lo a uma velocidade […]
Assim como as turbinas a jato dos aviões de hoje, o motor hipersônico, ou scramjet, usa o ar da atmosfera para queimar combustível. A grande diferença é que, enquanto as turbinas comuns só queimam o ar se o mantiverem a uma velocidade subsônica (abaixo do som), os futuros motores hipersônicos conseguirão usá-lo a uma velocidade supersônica (acima do som). Qual é a vantagem? A principal é que o ar sofrerá menos atrito ao passar pelo motor scramjet, pois não precisará ser freado. Assim, o motor não superaquece e pode ter aceleração maior. As atuais turbinas de foguetes, aviões e caças os levam a uma velocidade máxima de Mach 4 – isto é, quatro vezes a velocidade do som (1 235 km/h). Acima disso, a temperatura aumenta tanto que o motor não agüentaria continuar funcionando. Sem o risco do superaquecimento, os motores hipersônicos permitirão aos aviões voar acima de Mach 10.
Apesar de ter mecânica mais simples que as turbinas comuns, o motor scramjet não é fácil de ser construído, graças às dificuldades técnicas para fazer com que a mistura ar-combustível possa ser queimada em velocidade tão alta. Por isso, especialistas prevêem que não veremos aviões hipersônicos em linhas comerciais nos próximos 50 anos. A tecnologia poderá ser empregada antes disso para tornar mais baratos os lançamentos espaciais, pois os foguetes não precisarão mais carregar enormes tanques de oxigênio – usado para a combustão do motor. Um protótipo movido a scramjet foi lançado pela Nasa no ano passado, mas o motor falhou. O primeiro teste bem-sucedido ocorrreu na Austrália, em 31 de julho deste ano, quando um scramjet funcionou durante alguns segundos preso a um foguete comum.
O motor scramjet esquenta menos e pode acelerar mais
1. No turbojato comum, usado no Concorde e em caças supersônicos, o ar entra pela frente do motor e é sugado por um compressor giratório, uma série de hélices que freia e comprime o ar. No scramjet, o processo é teoricamente mais simples: o avião ou foguete utiliza o ar sem que ele seja freado e comprimido
2. Nos dois motores, o ar passa para a câmara de combustão, onde o combustível sai por pequenos injetores. O turbojato funciona com algum derivado de petróleo; já o scramjet normalmente usa hidrogênio líquido, que queima mais rápido. Mas a aerodinâmica do motor e a injeção de combustível têm que ser perfeitas
3. Ao queimar, a mistura ar-combustível se expande com força nos dois motores, saindo pelo exaustor com impulso suficiente para deslocar o avião à frente. No turbojato, essa expansão faz girar ainda uma turbina que movimenta o compressor. No scramjet, sem peças móveis pela frente, o ar enfrenta menos atrito e o motor pode acelerar mais sem superaquecer
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