Os materiais necessários para suportar o atrito a uma velocidade de Mach 10 estão entre os principais desafios para a fabricação do avião hipersônico.
Avião hipersônico brasileiro
Engenheiros do Instituto de Estudos Avançados (IEAV), em São José dos Campos (SP), estão dentro do cronograma para testar o primeiro avião hipersônico brasileiro em 2020.
O protótipo, batizado de 14-X, uma homenagem ao 14-Bis de Santos Dumont, terá um motor capaz de levar o avião não-tripulado a uma velocidade de 12 mil quilômetros por hora, ou 3 km por segundo - uma velocidade dez vezes mais rápida que o som.
"Queremos hoje sair do nível laboratorial e dar o grande salto que é para o nível de qualificação em voo dessas tecnologias," afirmou Israel Rêgo, gerente do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica do IEAV.
Os testes iniciais do veículo estão sendo realizados no próprio IEAV, que conta com o maior túnel de vento (T3) da América Latina.
Propulsão hipersônica
A tecnologia de propulsão hipersônica aspirada, que utiliza o ar atmosférico para a combustão, está em desenvolvimento por empresas e agências espaciais dos EUA, Europa e Austrália.
O objetivo do programa brasileiro, chamado Prohiper, é projetar, construir e ensaiar em solo e em voo duas tecnologias: a de uma aeronave - em que é estudado o efeito de sustentação hipersônica (waverider), que permite voar na atmosfera - e a de um motor hipersônico, conhecido na comunidade científica como scramjet.
Ao contrário de um motor-foguete, em que o veículo deve levar a bordo tanto o combustível (hidrazina, álcool, hidrogênio, querosene ou outro) quanto o oxidante (oxigênio), o motor hipersônico usa o próprio ar atmosférico como oxidante para a queima do combustível.
Se parece mais simples, há contudo grandes desafios para viabilizar isto, incluindo o atingimento e a sustentação da pressão na câmara de combustão e a fabricação do avião e do motor com materiais que possam resistir ao atrito provocado pelo voo em Mach 10.
"O grande desafio com relação ao motor é conseguir demonstrar a operacionalidade da combustão hipersônica, que é a fonte de energia para realização do voo," detalhou Rêgo.
Lançamento híbrido
Estima-se que a tecnologia de voo hipersônico possa permitir cargas úteis com até 15% do peso da decolagem dos veículos espaciais.
Atualmente, são utilizados motores-foguete de múltiplos estágios baseados em combustão química em que são necessários carregamentos de combustível e oxidante. Com essa configuração, o peso da carga útil - o satélite - fica limitado a cerca de 5% do peso total do veículo lançador.
Com uma configuração híbrida, um avião hipersônico poderia acelerar fortemente pela atmosfera, contando com um estágio-foguete de menor porte para a parte final do voo, já no espaço, para a colocação do satélite em órbita.
FONTE: FAB (Força Aérea Brasileira)
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