Wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen (ACC) hebben ’s werelds eerste motor met schuine detonatie ontwikkeld, die wordt aangedreven door standaard vliegtuigbrandstof en wordt gevoed met paraffine.
Deze innovatie betekent een doorbraak op het gebied van hypersonische voortstuwing, omdat het de grenzen van ruimte- en luchtvervoer opnieuw zou kunnen definiëren. Bovendien bereikten wetenschappers in een reeks experimenten in de JF-12 shocktunnel in Beijing, China, schuine detonatiegolven met RP-3 straalbrandstof, met verbrandingssnelheden die 1000 keer sneller waren dan motoren die gebruikmaken van luchtcompressie veroorzaakt door de beweging van het ruimteschip.
Dankzij deze doorbraak kan de schuine detonatiemotor werken met snelheden tussen Mach 6 en Mach 16, wat betekent dat de motor snelheden kan bereiken tussen 7.400 km/u en bijna 20.000 km/u.
Hoe het werkt
Deze motor maakt gebruik van schokgolven, zodat hij ultrasnelle, van brandstof voorziene explosies kan ‘produceren’ om een verbranding in een paar seconden te voltooien. Han Xin van het CAS Institute of Mechanics legt in het Journal of Experiments in Fluid Mechanics uit dat “de schokgolf het brandstof-luchtmengsel zo sterk samendrukt en ontsteekt dat er een zichzelf versterkend explosiefront ontstaat ”.
Aan de andere kant is het belangrijk om te vermelden dat een dergelijke motor een verbrandingskamer heeft die het gewicht van het vliegtuig kan verminderen en zelfs het vliegbereik kan vergroten.
Hoe de eerste test verliep
Tijdens de eerste test in Beijing’s JF-12 crashtunnel bij Mach 9 – dat wil zeggen meer dan 11.000 km/u – bereikten drukpieken op de denoising points 20 keer het omgevingsniveau, wat suggereert dat de motor in staat was om voldoende stuwkracht te creëren.
Vanwege het enorme vermogen dat nodig is, was het in de windtunnel slechts mogelijk om de motor bij Match 9 in 50 milliseconden te laten werken, maar ondanks het korte tijdsbestek waren de wetenschappers toch in staat om een volledig beeld te krijgen van de motorontsteking en de zelfdurende schokgolfvoortstuwing.
Toekomstig gebruik
Dit project maakt deel uit van een ambitieus plan om een vliegtuig te bouwen dat Mach 16 kan bereiken om overal ter wereld te komen in minder dan een uur – met bijna 20.000 kilometer per uur zou het mogelijk zijn om van Shanghai naar Los Angeles te gaan in slechts een half uur. Wetenschappers moeten echter nog een aantal hordes nemen om schokgolven volledig te begrijpen.
