EUA buscam material ultrarresistente para motores a detonação que devoram ondas de choque.

O desenvolvimento de motores de foguete que utilizam ondas de detonação rotativa, conhecidos como Rotating Detonation Engines (RDEs), está ganhando destaque nas comunidades científica e industrial. Esses motores prometem um salto significativo no desempenho dos motores espaciais, superando as capacidades dos motores convencionais através do uso da combustão supersônica. Esta abordagem não apenas otimiza a eficácia dos motores, mas também resultou na redução de custo e consumo de combustível, tornando-se uma tecnologia bastante promissora para o futuro das viagens espaciais.

Transformação na Engenharia Espacial

Os últimos avanços em tecnologia de motores RDEs são frutos de uma colaboração entre pesquisadores, empresas privadas e agências como a NASA. No centro dessa inovação está a manufatura aditiva, ou impressão 3D metálica, que viabiliza a criação de componentes complexos e precisos, essenciais para o sucesso desses novos motores. Os centros de pesquisa da NASA, como o Marshall Space Flight Center e o Glenn Research Center, estão na vanguarda dos testes e validações dessas tecnologias, em colaboração com instituições acadêmicas como a Auburn University.

Principais Stakeholders e Colaborações

O desenvolvimento dos motores RDEs reúne diversos stakeholders do setor aeroespacial. A NASA lidera o caminho com testes em centros renomados, enquanto universidades e empresas de alta tecnologia, como a Veo 3D, Hermus Aerospace, GE Aerospace e DARPA, contribuem com pesquisas e desenvolvimentos práticos. Estas colaborações têm sido chave para superar os desafios associados ao controle térmico e à estabilização das ondas de detonação, utilizando métodos como a manufatura aditiva para otimização de componentes.

Desempenho e Eficiência Melhorados

Os RDEs são capazes de operar com câmaras de combustão reduzidas entre 50% a 70% em comparação aos motores tradicionais, mantendo a mesma potência. Este avanço é crucial, pois a redução do tamanho e peso dos motores possibilita missões espaciais mais leves e econômicas, com custos de lançamento significativamente mais baixos. Além disso, motores como o MARLEN quebraram recordes de pressão de combustão, quase dobrando benchmarks anteriores, o que reforça o potencial destas novas tecnologias na indústria aeroespacial.

O Impacto das Inovações no Mercado Espacial

Os motores RDEs estão posicionados para revolucionar o mercado espacial, viabilizando o desenvolvimento de lançadores espaciais menores e mais econômicos, além de possibilitar a criação de aeronaves hipersônicas capazes de realizar viagens intercontinentais em tempo recorde. Há, no entanto, desafios regulatórios a serem enfrentados, considerando-se normas de segurança aeroespacial e emissões ambientais, que necessitam de atenção detalhada na implementação comercial destas tecnologias

Futuro Promissor para a Engenharia Aeroespacial

O interesse crescente pelas tecnologias detonativas está suscetível a dinamizar todo o setor aeroespacial, com previsões que indicam a comercialização dos RDEs em lançadores orbitais entre 2028 e 2035. Além disso, as forças armadas já vislumbram o uso de aeronaves hipersônicas baseadas em tecnologias detonativas até 2030, o que demonstra o potencial disruptivo dos motores RDEs no setor aeroespacial.

Reflexão do Time do Blog da Engenharia

1. Os motores de detonação rotativa representam um marco significativo na evolução dos propulsores espaciais, destacando o poder da combustão supersônica.
2. A tecnologia destaca a importância de parcerias estratégicas entre agências espaciais, academia e setor privado para a inovação sustentável.
3. As implicações para viagens ultrarrápidas são promissoras, mas é imprescindível o desenvolvimento de regulamentações de segurança robustas antes da aplicação prática desses motores.

Via: https://interestingengineering.com/space/engine-spinning-detonation-waves