A Agência de Exploração Aeroespacial do Japão recentemente se uniu a várias universidades para concluir com sucesso um teste inovador de combustão terrestre do motor ramjet de uma aeronave hipersônica Mach 5. Isto indica que a visão de um voo de duas horas entre os dois lados do Pacífico está um passo mais perto da realidade.
O teste, conduzido em conjunto por uma equipe de engenheiros da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, da Universidade Waseda, da Universidade de Tóquio e da Universidade Keio, foi realizado no Centro Espacial da agência em Tsunoda. Simulou um ambiente de voo a 5 vezes a velocidade do som e teve como foco verificar o desempenho do sistema de proteção térmica da aeronave, superfícies de controle e motores sob condições extremas.
A tecnologia no centro do teste é o ramjet, um motor a jato que respira ar e não tem peças móveis. Seu princípio de funcionamento depende do efeito de aríete gerado pelo avanço em alta velocidade para comprimir o ar que entra, que é então misturado ao combustível e aceso para gerar empuxo. Este projeto elimina a necessidade de um compressor rotativo pesado, permitindo que ele funcione em velocidades muito além de um motor turbofan tradicional, mas o ramjet não pode partir parado e deve primeiro ser acelerado a velocidades supersônicas antes de poder funcionar.
Neste teste no Japão, a aeronave experimental foi instalada em um túnel de vento para simular as condições ambientais a uma altitude de cerca de 25 quilômetros. A densidade da atmosfera nesta altitude é apenas um por cento daquela ao nível do mar. Nesta altitude de Mach 5, a temperatura do ar ao redor do nariz e da borda de ataque pode atingir mais de 1.000 graus Celsius. Em resposta a essas altas temperaturas, os engenheiros construíram um sistema avançado de proteção térmica para manter com sucesso a temperatura interna da aeronave próxima da temperatura normal de operação, garantindo que os aviônicos a bordo e os sistemas eletrônicos de controle possam operar normalmente. Ao mesmo tempo, os sensores mapeiam os perfis de temperatura da superfície para validar os cálculos da estrutura térmica, o que será fundamental para o dimensionamento para aeronaves de passageiros de tamanho normal.
O que precisa ficar claro é que este teste preliminar ainda está muito distante do voo de teste real, e apenas a verificação em solo do modelo em escala reduzida foi concluída. A Agência de Exploração Aeroespacial do Japão planeia instalar a aeronave experimental num foguete de sondagem na próxima etapa e tentar realizar um teste de voo real a Mach 5. Se o progresso correr bem e os obstáculos regulamentares e técnicos puderem ser ultrapassados, o objectivo é permitir o serviço comercial hipersónico de passageiros até 2040.
Se este progresso continuar, uma aeronave voando à velocidade Mach 5 a uma altitude de 25 quilómetros, que pode voar a quase o dobro da altitude dos aviões comerciais existentes, pode, teoricamente, encurtar o tempo de voo de Tóquio a Los Angeles das atuais aproximadamente 10 horas para aproximadamente duas horas, sem a necessidade de operações complexas para entrar em órbita completa. Isso significa que os voos dos Estados Unidos para o Japão serão revolucionados, transformando uma viagem que originalmente demorava uma semana em uma viagem de ida e volta no mesmo dia em apenas algumas horas no ar.