A GE Aerospace e a Lockheed Martin anunciaram recentemente que demonstraram conjuntamente com sucesso um novo ramjet de detonação rotativa de combustível líquido (RDRJ). Eles estão tentando usar este novo sistema de propulsão e design de entrada tática para preencher a “lacuna” na eficiência do vôo hipersônico atual e promover o desenvolvimento de armas hipersônicas em uma direção mais eficiente e produzida em massa.

O relatório apontou que o voo hipersônico é considerado outro grande salto na promoção do envelope de voo desde que os humanos quebraram a barreira do som em 1947, enquanto a tecnologia de detonação rotacional é considerada um "salto quântico" no campo da propulsão; agora, a combinação dos dois significa que as tecnologias relacionadas passaram do estágio inicial de verificação de viabilidade para o estágio de otimização de engenharia, e os engenheiros começaram a colocar as questões de eficiência no centro. Ser capaz de voar a mais de 5 vezes a velocidade do som tem um grande potencial tanto no campo militar quanto no civil. No entanto, a tecnologia existente ainda tem muitas áreas para melhorias. Entre eles, as deficiências na eficiência dos mísseis hipersônicos impulsionados por motores ramjet são particularmente proeminentes.

De acordo com o artigo, um motor ramjet tradicional é essencialmente um motor a jato quase sem peças móveis. Não depende de turbomáquinas para comprimir o ar de admissão. Em vez disso, ele usa a pressão dinâmica trazida pelo seu próprio movimento de avanço em alta velocidade para comprimir o ar e enviá-lo para a câmara de combustão. No entanto, para que tal motor ramjet acenda normalmente, a velocidade de vôo geralmente precisa atingir pelo menos Mach 3, o que significa que o míssil ou aeronave deve contar com um foguete grande e poderoso para acelerá-lo até a velocidade de ignição no estágio inicial.

Para resolver este problema, a GE e a Lockheed Martin planejam usar um motor de detonação rotativo para acelerar o míssil nos estágios iniciais do voo. Ao manter uma onda de detonação de combustível propagando-se em velocidade supersônica em um canal cilíndrico aberto, ela circula de maneira anular no canal, enquanto injeta continuamente combustível e água para alcançar um ciclo de combustão autossustentável de alta pressão. Esta estrutura pode manter a pressão durante o processo de combustão, em vez de depender de superfícies de chama subsônicas como as câmaras de combustão tradicionais, melhorando significativamente a eficiência da utilização de energia.

Segundo relatos, a eficiência deste tipo de motor de detonação rotativo pode ser aumentada em cerca de 25% em comparação com os motores convencionais, o que pode reduzir significativamente o tamanho e o peso. Mais importante ainda, ele pode funcionar em condições subsônicas e pode ser ajustado através de canais de configuração e fluxo para atuar como um motor ramjet em condições supersônicas e mudar para um scramjet em condições hipersônicas, reduzindo significativamente o tamanho do foguete auxiliar necessário. A simplificação do projeto significa que no futuro surgirão mísseis hipersônicos com estruturas relativamente simples, baixos custos e produção em massa.

A principal contribuição da Lockheed Martin para esta demonstração conjunta foi o projeto de uma entrada tática de alta velocidade para o ramjet de modo duplo (DMRJ), que pode ser combinada com um núcleo de detonação rotativo para permitir que o motor alterne entre os modos ramjet e scramjet em diferentes faixas de velocidade. Este sistema de admissão de ar também visa o problema de longo prazo da fraca adaptabilidade dos motores de detonação em diferentes altitudes. Ao ajustar o acoplamento entre a entrada de ar e o campo de onda de detonação, o motor pode manter a operação em ambientes de múltiplas altitudes e números de Mach múltiplos. No entanto, requer uma análise computacional de dinâmica de fluidos extremamente complexa para gerenciar a estrutura altamente complexa da onda de choque.

Randy Kreitz, vice-presidente e gerente geral de programas avançados da Lockheed Martin, disse que após dois anos de investimento interno, esta demonstração demonstrou o poder da colaboração, inovação e compromisso compartilhado para fornecer capacidades de combate acessíveis ao combatente na “velocidade da relevância”. Ele disse que esta solução compacta de motor ramjet incorpora a experiência da Lockheed Martin em design de entrada ramjet e pode fornecer maior alcance em velocidades extremas. A empresa está empenhada em fornecer sistemas de propulsão mais avançados para as capacidades hipersônicas dos EUA no contexto de um ambiente de ameaças cada vez mais feroz.

Segundo relatos, este projecto de demonstração utiliza o lançamento oficial da Lockheed Martin como fonte de informação, mostrando que os militares dos EUA estão a mudar da mera busca de alta velocidade no campo das armas hipersónicas para a procura de um novo equilíbrio entre velocidade, alcance, custo e capacidades de produção em grande escala. A combinação de motores ramjet de detonação rotativa e entradas táticas de nova geração é considerada uma das principais rotas para atingir esse objetivo.