La NASA realizará pruebas hipersónicas junto con Aerion y GE

La Agencia Nacional del Aire y el Espacio (NASA) de Estados Unidos, ha estado trabajando para que todos sus estudios e investigaciones sobre los viajes hipersónicos puedan convertirse eventualmente en aplicaciones comerciales. Ahora asignó dos contratos de trabajo de producción y propulsión a alta velocidad a Aerion Supersonic y a GE Aviation.

Aerion está diseñando su avión ejecutivo AS2 que podrá viajar a Mach 1.4, y el trabajo asignado por la NASA es una continuación de investigaciones previas en conjunto. Se enfocará en sistemas de control térmico y de combustión en aviones que operan a rangos de velocidades menores a Mach 3-5. Mientras que el contrato con GE Aviation se enfoca en componentes cerámicos de alta temperatura y ciclo combinado basado en turbina (TBCC) y espera realizar pruebas en aviones de muy alta velocidad usando un motor de F101.

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El trabajo asignado a Aerion es parte del Programa de Tecnología Hipersónica (HTP) de la NASA y refleja el impulso de la agencia hacia la investigación de vuelos comerciales a alta velocidad. La NASA ha estado desarrollando tecnología para aviones supersónicos de altos Mach ya por algún tiempo, en especial a través del convenio con Lockheed Martin en que unieron esfuerzos para crear el X-59 QueSST, que es un avión experimental que mostrará que los aviones supersónicos también pueden ser silenciosos, ya que tiene una capacidad llamada “low boom” (bajo estruendo) que previene el desarrollo de la onda sónica cuando cruza la barrera del sonido.

Aerion dijo que la sociedad con la NASA evaluará la idoneidad paramétrica de las tecnologías de gestión térmica y de propulsión, y evaluarán de manera conjunta el impacto de velocidades mayores a Mach 3 para establecer soluciones que permitan tecnologías con respecto a sistemas integrados de cabina y generación de energía.

La empresa espera iniciar el ensamble del AS2 en su nueva planta de Melbourne, Florida, en 2023, y está utilizando su propio software de optimización aerodinámica como parte de la investigación. Aerion realizará evaluaciones tecnológicas de conceptos futuros para ayudar a la transición hacia los aviones más rápidos del mañana.

Por su parte, el contrato por cinco años de la NASA con GE incluye tanto el HTP como el vehículo de investigación hipersónica DARPA, con apoyo a la manufactura de alta velocidad y tecnologías de motores con respiración de aire. En especial, la producción conjunta de compuestos cerámicos ligeros y resistentes a las altas temperaturas estarán incluidos en el estudio de materiales. Las cerámicas estarán hechas de carburo de silicio, que es el material utilizado en turbinas avanzadas de alta velocidad; o una combinación de este con carbón, que se utiliza en estructuras con resistencia térmica para naves hipersónicas o de acceso al espacio.

Las habilidades de investigación de GE en el conocimiento, experiencia y sistemas de control con el F101, pavimentan el camino para evaluar la viabilidad de los motores para velocidades mayores a Mach 2. El motor funcionará en un sistema de propulsión TBCC para uno de los productos HTP de la NASA, el Aether, que es un vehículo de modelo hipersónico.

El motor para el bombardero B-1A fue diseñado por GE y posteriormente usado en el núcleo del turbofán CFM56. Sorprendentemente, es el único motor en su tipo con un bypass (relación de derivación) de 2.0.0. La NASA asegura que el Aether puede ser impulsado hasta el punto TBCC en que el estatorreactor puede tomar el control. El amplio rango de bypass del F101 omite todo el flujo hacia el núcleo mientras desacelera, para no limitar la temperatura del flujo del compresor y la turbina.