Aeronaves estadounidenses y chinas podrían estar volando a 4.000 millas por hora para 2030

Aeronaves estadounidenses y chinas podrían estar volando a 4.000 millas por hora para 2030
Cómo se comparan China y Estados Unidos en la carrera de armas hipersónica
Por Jeffrey Lin y P.W. Singer

¿El futuro?: Los motores TRCC significan que China podría volar aviones Mach 6 -como el mostrado en este arte fanático- que podrían volar a cualquier parte del mundo en menos de tres horas. Esto significaría velocidades y altitudes aún no utilizadas por las modernas defensas aéreas. (Grassroots (artista))

Los gigantes de defensa estadounidenses y chinos se están moviendo rápidamente para alcanzar el borde del espacio, con el objetivo de lanzar aviones hipersónicos que puedan cruzar continentes en menos de una hora. ¿Qué significa exactamente hipersónico? Velocidades de más de Mach 5, o más de 3,835 millas por hora.

Es una carrera armamentista que vale la pena mirar. Los desarrollos tienen el potencial de revolucionar el acceso al espacio y transformar los viajes transcontinentales para los civiles. También podría transformar la seguridad nacional, haciendo obsoletas las defensas aéreas y los misiles existentes.

SR-72: Con los últimos avances tecnológicos, Lockheed Martin espera volar aviones hipersonicos no tripulados SR-72 a Mach 6 en 2030. (Lockheed Martin)

China es el hogar de dos empresas que alcanzan el premio hipersónico, la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial Chinas (CASC) y la Corporación de Ciencia e Industria Aeroespacial Chinas (CASIC). Mientras tanto, en Estados Unidos, Lockheed Martin está haciendo olas, después de decir a los periodistas de la aviación que su tecnología hipersónica está a punto para las pruebas de vuelo.

El progreso de Lockheed Martin casi ciertamente se refiere al ciclo combinado de la turbina cohete (TRCC), un motor que cambia entre turbofan, ramjet y scramjets para vuelo subsónico, supersónico e hipersónico. El motor TRCC será probado en un avión de combate de tamaño caza para 2020. Si todo va bien, poco después alimentará al SR-72, un avión de reconocimiento bimotor no tripulado Mach 6, que está diseñado para comenzar el vuelo en 2030. Esa aeronave está diseñada para entrar en un espacio aéreo muy disputado y defendido a altitudes de 18 y 62 millas, usando su velocidad para adelantar las defensas enemigas, como el SR-71 Blackbird antes de él. El Vicepresidente Ejecutivo y Gerente General de Lockheed Martin Rob Weiss también sugirió que los aviones hipersónicos podrían disparar misiles hipersónicos. Eso sugiere que el SR-72 podría unirse al bombardero stealth B-21 en el futuro arsenal de ataque mundial de la USAF.

XS-1: El "Phantom Express" XS-1 es un vehículo de lanzamiento espacial DSTO, que consiste en un avión de lanzamiento con cohete y un cohete de segunda etapa que se separará del avión para lanzar 1,5 toneladas en órbita terrestre baja. (Boeing)

Otro proyecto clave de Estados Unidos es el avión espacial XS-1 "Phantom Express", que está siendo desarrollado por Boeing y financiado por DARPA. Es un vehículo de doble etapa a órbita (DSTO). Primera etapa: un avión hipersónico alimentado por cohetes de combustible líquido. Una vez que el XS-1 está en el espacio cercano (18- a 62 millas de altitud), llegamos a la segunda etapa, cuando un cohete fungible unido a la espalda del avión se desprenderá y volará en órbita para desplegar su carga útil de 1,5 toneladas. El avión del cohete transportador entonces podrá volver a una pista, donde será preparado para otro lanzamiento dentro de 24 horas. El plan es que pueda emprender por lo menos 10 lanzamientos en 10 días, proporcionando al sistema espacial estadounidense más resistencia para reemplazar satélites en caso de un conflicto.

Teng Yun: El Teng Yun, que CASIC pretende entregar para el 2030, usa un avión portador hipersónico con motor TRCC para llevar la segunda etapa propulsada por cohetes al espacio cercano. Ambas etapas serán reutilizables; la estructura portadora hipersónica también podría usarse para patrones de reconocimiento y ataque hipersónicos. (WeChat)

China, sin embargo, está desarrollando una competición importante en esta misma carrera hipersónica. Hay dos proyectos separados. Por un lado, CASIC debutó con el diseño de la nave espacial Teng Yun durante la conferencia Global Space Exploration 2017 (GLEX 2017) en Beijing. El DSTO Teng Yun tendría un peso combinado de 100-150 toneladas. La primera etapa es un avión "portador" de Mach 6 hipersónico, con motores TRCC que puede volar a altitudes de 18 a 25 millas. A diferencia del XS-1, la segunda etapa de Teng Yun es un avión espacial reutilizable de 10-15 toneladas alimentado por cohetes capaz de transportar 2 toneladas de carga o 5 pasajeros.

El vicepresidente de CASIC, Liu Shiquan, dijo que la empresa ha finalizado la demostración de tecnología de la tecnología de vuelo clave del Teng Yun (como, ya sabes el motor) y espera que el avión espacial de dos etapas vuelva hacia 2030 como parte de un esfuerzo de investigación de 16.000 millones de dólares.

Tripulados y no tripulados: La segunda etapa de Teng Yun puede ser un cohete de lanzamiento, o llevar cinco taikonautas a una futura estación espacial china. (CASIC)

Al igual que los sistemas de EE.UU., el portador hipersónico CASIC podría tener otras aplicaciones además del lanzamiento espacial. Es lo suficientemente grande para transportar cargas útiles significativas (10-15 toneladas), que podrían incluir sensores y armas. Con modificaciones, como los depósitos de combustible adicionales para una mayor autonomía, su velocidad hipersónica y su altitud de vuelo en el espacio cercano podrían ajustarse a las necesidades militares chinas para un reconocimiento rápido y global. Como CASIC fabrica la mayoría de los misiles de China, su experiencia con los motores de cohetes, motores de ramjet (y futuros motores scramjet) significa que probablemente tiene los recursos para construir los complejos motores TRCC para el portador hipersónico y por extensión una aeronave de reconocimiento y ataque hipersónico.

Espacioplano hipersónico chino: El avión espacial hipersónico chino, con un motor de ciclo combinado que salta entre jet, scramjets y cohetes, promete ser la última forma en viajes espaciales reutilizables y fáciles. En teoría, podría cruzar el Océano Pacífico en una hora. China espera tener estos pájaros rápidos en el cielo (con gente a bordo!) Para 2030. (CCTV 13)

 
La segunda innovación de China es el avión espacial hipersónico de CASC, anunciado en agosto de 2016. Su motor y otras tecnologías críticas están programadas para ser completadas en 2020, y se espera que un avión espacial hipersónico a gran escala vuele hacia 2030.

TRRE: El turbo-ayudado con cohetes motor ram/scramjet (TRRE), que utiliza el aumento de cohetes con el fin de ayudar en la transición a los regímenes de vuelo supersónico e hipersónico, podría ser el primer motor de ciclo combinado del mundo a volar en 2025, allanando el camino para los aviones espaciales hipersónicos y los lanzadores espaciales de una sola etapa. (Beijing Power Machinery Research Institute)

Las ambiciones de la CASC coinciden con la proyectada cronología para el scramjet asistido por cohetes que está siendo construido por el Instituto de Investigación de Máquinas de Energía de Beijing para el ataque y el reconocimiento en el espacio cercano, así como vehículos de doble y única etapa a órbita (SSTO). BPMRI comenzará pruebas a gran escala de la tecnología demostradora en 2020, seguido por el vuelo de una escala completa después. Las mejoras adicionales conducirán a un motor scramjet lo suficientemente potente como para que un avión hipotónico SSTO vuele directamente a la órbita en una sola pieza, en contraposición al modelo DSTO, donde sólo una parte de la nave espacial lo hace en órbita. En comparación con el DSTO más pequeño y más barato, un avión espacial SSTO suficientemente abastecido podría salir y volver a entrar en órbita en múltiples ocasiones durante el mismo vuelo, viajando a mayor velocidad en comparación con un avión hipersónico que vaya al espacio cercano.

Tres fases de reutilización: El programa DSTO de la CASC tiene tres etapas planificadas: (1) un avión cohete portador reutilizable, (2) un avión cohete reutilizable y una segunda etapa, y (3) un avión portador hipersónico TRCC. (CASC vía xyz)

CASC también tiene planes más conservadores para su propio programa de DSTO. Su presentación GLEX 2017 mostró un enfoque DSTO de tres fases. La primera fase consiste en un avión cohete hipersónico reutilizable con un cohete fungible de la etapa superior. En septiembre de 2016, la CASC también había anunciado planes para un avión espacial de despegue vertical, propulsado por cohetes, conocido como el Vehículo Suborbital Escalado. Este avión cohete Mach 8, de 20 pasajeros y 100 toneladas puede alcanzar una altitud de 81 millas y llevar un cohete de segunda etapa con una carga útil de 2 toneladas. Es probable que la Fase 1 del DSTO de CASC sea el Vehículo Suborbital Escalado.

Estadísticas y más estadísticas: Presentación de CALT al Congreso Aeroespacial Internacional: un costo de lanzamiento muy bajo para pequeñas cargas, por debajo de $ 4,000 por kilogramo. (Xyz en Foro de Defensa de China)

La segunda fase, similar a la Teng Yun, hace que los aviones con cohetes sean reutilizables. La etapa superior, formada como la nave espacial robótica Shenlong, vuelve aterrizando en una pista de aterrizaje.

La tercera fase final de la propuesta DSTO de CASC muestra que la primera etapa, como Teng Yun, será impulsada por motores TRCC. Al igual que el Teng Yun, el portador hipersónico desarrollado en la tercera fase es probable que sea capaz de ampliar las operaciones hipersónicas cerca del espacio.

http://www.popsci.com/hypersonic-arms-race-china-united-states#page-8

Modificado por orbitaceromendoza