El avión espacial hipersónico Sexbomb tiene un compañero: el Hello-1X

El mayor reto para el éxito del vuelo hipersónico, tanto para el comercio como para la defensa, es el calor.

En el ámbito civil, aunque varias empresas trabajan actualmente en la creación de aviones supersónicos para volar dentro de la atmósfera, otras se proponen llevar a los pasajeros en modo hipersónico, ya sea al borde del espacio o más allá. Una empresa de este último grupo se llama Space Engine Systems (SES), y su solución se basa en algo que se describe como el “sistema de propulsión multicombustible más ligero y reutilizable”.

Se trata del DASS GNX, un turborreactor preenfriado y con respiración de aire que entra en acción como turborreactor de postcombustión a velocidades entre cero y Mach 3, y se comporta como un ramjet de Mach 3 a Mach 5. Se supone que es capaz de desarrollar 20.000 lbf de empuje.

Esta tecnología se incluirá en una serie de aviones espaciales que la empresa canadiense tiene previsto fabricar, empezando por el demostrador Sexbomb.

Esta semana se ha anunciado un nuevo aparato con el mismo objetivo, probar la tecnología, y SES ha publicado un breve vídeo (adjunto) en el que trata de explicar cómo su sistema de propulsión hará que el vuelo hipersónico sea algo habitual para las personas. Se llama Hello-1X y debería volar a Mach 5 a una altura de 100.000 pies (30 km), todavía muy por debajo de la Línea de Karman.

Si los dos tienen éxito, el mundo obtendría entonces los verdaderos Hello-1 (transportador suborbital de carga y tripulación), y Hello-2 (avión suborbital de órbita lunar baja), que podrían llevar cada uno al espacio carga a precios de solo 300 dólares por kg.

Si tienen éxito, estos aviones espaciales abrirán las puertas a un futuro en el que se podrá despegar de la vieja Tierra y llegar a otro destino aquí en el planeta o, utilizando el mismo medio de transporte, a la Luna.

Space Engine Systems Inc. (SES) tiene su sede en Edmonton, Alberta, Canadá. SES está construyendo actualmente el HELLO-1 Experimental, un vehículo hipersónico de Mach 5 que emplea motores a reacción Air Breathing Turbo-Ram. El vehículo está siendo sometido a pruebas en tierra a gran escala como preparación para las pruebas de vuelo de este año. El HELLO-1 X está pilotado, con una opción de pilotaje a distancia.

El mayor reto para el éxito del vuelo hipersónico, tanto para el comercio como para la defensa, es el calor. Se está preparando la primera prueba de flexión de alas a escala completa de todo el vehículo. Superará las cargas del perfil de diseño de la misión hipersónica en un 135 % en condiciones de pleno calentamiento y en un 150 % en condiciones ambientales con una velocidad de rampa de 30 a 60 segundos.

La cabina estará presurizada durante las pruebas, lo que aumentará las cargas severas. La instalación de pruebas HAF es una plataforma de pruebas móvil en zonas críticas. Funcionará desde la temperatura ambiente hasta los 1.400 grados centígrados utilizando aire calentado generado por motores de reacción simples y múltiples modificados. Puede mover 80 kg/segundo de aire calentado o múltiplos de este, según sea necesario, mientras se dobla a plena carga. El vehículo puede sacarse, enfriarse y someterse al calor rápidamente, trasladándolo de nuevo a las instalaciones de HAF. Esto permitirá realizar pruebas cíclicas de carga. Las pruebas no destructivas se hacen en las instalaciones de HAF una vez finalizadas las pruebas de carga completa.

El HELLO-1 X tiene 60 pies de largo y el armazón aéreo se encerrará dentro de la cámara sometiendo todo el armazón aéreo al calor, simulando las condiciones de vuelo. Esto validará los efectos térmicos estructurales del modelado CFD de la estructura térmica del fluido. El gradiente térmico de todo el armazón se comporta de forma diferente. Junto con la flexión, simulamos de cerca las condiciones de vuelo a escala real de manera fiable. La capacidad del parabrisas para manejar la temperatura sin ningún fallo y para enfriar y comprobar si hay grietas en la piel. Observaremos la prueba aerotermoelástica completa de la piel durante este proceso de prueba. También determinaremos la vida útil de la aviónica y los sistemas hidráulicos en condiciones de vuelo típicas durante esta prueba.

El factor más importante es que podemos hacer todas estas pruebas rápidamente, obteniendo resultados fiables antes de las complejidades de las pruebas de vuelo.

El vehículo estará listo para las pruebas de vuelo este año; sin embargo, puede haber retrasos en la obtención de las aprobaciones para poder volar. Nos centramos en el vuelo desde uno de los corredores supersónicos de Estados Unidos, siempre que la FAA y otras autorizaciones reglamentarias lo permitan. Sin embargo, también se están estudiando opciones en el Reino Unido y Canadá para poder volar lo antes posible. La demostración de un vuelo hipersónico exitoso y sostenido será un gran avance para la industria aeroespacial.

Las pruebas móviles de HAF podrán ofrecerse a otras empresas para el doblado hipersónico y de otras estructuras en condiciones de calor, ajustándose a diversos perfiles de misión.

Space Engine Systems Ltd (una empresa británica) cuenta con unas instalaciones en el puerto espacial de Cornualles, para agilizar la entrada en el mercado hipersónico rápidamente en el Reino Unido. Se centrará principalmente en los requisitos de defensa y en los vuelos hipersónicos.

Space Engine Systems USA, Inc. está estudiando varias oportunidades para vuelos hipersónicos, punto a punto, suborbitales y LEO desde los Estados Unidos. Se espera que el primer vuelo hipersónico de prueba tenga lugar desde los Estados Unidos.

Debido al altísimo impulso específico (Isp) de los motores de respiración de aire, estamos seguros de que podemos ir a la órbita suborbital y a la órbita terrestre a una fracción del coste en comparación con los cohetes. Los vehículos espaciales HELLO-1 y HELLO-2 pasarán a ser fabricados en breve. Todos los vehículos de SES son 100 % reutilizables, que despegan como cualquier avión y aterrizan como un avión convencional desde cualquier aeropuerto del mundo. Es sencillo, asequible y se convertirá rápidamente en una tecnología madura de extrema fiabilidad para la exploración espacial, punto a punto y suborbital.

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