En la tensa situación mundial actual, no es difícil observar la aplicación a gran escala del combate no tripulado, en particular el uso devehículos aéreos no tripulados(UAV) en la guerra. Los UAV se han utilizado ampliamente como arma de combate principal en conflictos como el conflicto entre Rusia y Ucrania, el conflicto entre Israel y Palestina y la crisis del Mar Rojo. Por lo tanto, el desarrollo ulterior de los equipos de los UAV se convierte en un factor clave para ganar la iniciativa en la guerra. La empresa estadounidense Wave Engine propone utilizar motores de chorro de aire pulsado (PUVRD) en los UAV. ¿Cuáles son las ventajas de los motores de chorro de aire pulsado? ¿Y cuáles son sus perspectivas de desarrollo y aplicación?
La historia de los motores a reacción de pulso se remonta a los primeros días de la exploración de la aviación. Basándose en el principio de generar empuje a través de la combustión, los primeros científicos comenzaron a experimentar con la generación de empuje a través de la combustión periódica, sentando las bases para el desarrollo de los motores a reacción de pulso. Los motores a reacción de pulso constan principalmente de dos partes: el compresor y el dispositivo de chorro. En primer lugar, el aire entra en el motor a través del compresor, que comprime el aire y lo inyecta en la cámara de combustión. En la cámara de combustión, se inyecta combustible y se mezcla con el aire comprimido. A continuación, la mezcla se enciende, produciendo gas a alta temperatura y alta presión. Finalmente, el dispositivo de chorro comienza a funcionar, expulsando el gas a alta temperatura y alta presión para generar empuje. Todo el proceso es cíclico y, al repetir continuamente este ciclo, los motores a reacción de pulso pueden generar empuje de forma continua, impulsando a las aeronaves, como los UAV, a volar. Esta forma única de motor a reacción ha atraído gradualmente la atención, proporcionando una nueva opción de energía para las aeronaves. Con los avances tecnológicos, el diseño de los motores a reacción de pulso se ha mejorado y optimizado gradualmente. Durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi llevó a cabo una amplia investigación y aplicación de motores de pulsorreactor para avanzar en su tecnología de misiles. Utilizaron estos motores para propulsar misiles V-1 y bombardearon Londres con éxito. La estructura única de los motores de pulsorreactor aporta ventajas significativas, que son muy compatibles con los UAV. En primer lugar, los motores de pulsorreactor tienen una estructura simple y compacta, lo que los hace muy adecuados para UAV pequeños. Los UAV generalmente requieren sistemas de energía livianos y eficientes, y los motores de pulsorreactor cumplen con estos requisitos, reduciendo el peso y el volumen generales de los UAV, mejorando así su maniobrabilidad y flexibilidad. En segundo lugar, los motores de pulsorreactor tienen una alta eficiencia de combustión, lo que significa que pueden proporcionar tiempos de vuelo más largos y velocidades de vuelo más altas con el mismo consumo de combustible. Esto es particularmente importante para los UAV, especialmente en escenarios que requieren vuelos de alta velocidad y larga duración o misiones complejas. Además, la frecuencia de trabajo de los motores de pulsorreactor se puede ajustar a través del diseño, lo que permite un control preciso del empuje del UAV. Este control preciso del empuje ayuda a mejorar la estabilidad de vuelo y la maniobrabilidad del UAV, lo que le permite funcionar de manera excelente en entornos y tareas complejos. Por último, aunque los motores de pulsorreactores pueden producir un ruido significativo en algunas situaciones, este problema de ruido se puede mitigar hasta cierto punto en aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados mediante medios técnicos. Por ejemplo, al optimizar el diseño del motor, emplear técnicas de reducción de ruido o ajustar la altitud y la velocidad de vuelo, se puede reducir el impacto del ruido generado por los vehículos aéreos no tripulados durante la ejecución de la misión en el entorno circundante. A principios de marzo, la empresa estadounidense Wave Engine comenzó a probar un vehículo aéreo no tripulado equipado con un motor de pulsorreactor, el Scitor-D, y publicó un video de prueba. Según datos oficiales,El motor de chorro de pulso de Wave Engine es un tipo de motor que funciona mediante ondas de presión en lugar de maquinaria rotatoria. Su principio de funcionamiento es generar ondas de presión a través de la combustión intermitente en un tubo hueco, impulsando gas caliente y produciendo empuje. Este motor tiene ventajas como la ausencia de piezas móviles, un alto rendimiento del chorro y un control digital del motor de autoridad total (FADEC), que proporciona una propulsión de alto rendimiento en una unidad de potencia eficiente y de bajo costo.
El Scitor-D tiene un fuselaje delgado con una envergadura de 3 a 3,5 metros y el motor de pulsorreactor está montado en la parte superior del fuselaje mediante un dispositivo fijo. Su cola tiene forma de "H" para evitar de manera efectiva la interferencia con el funcionamiento normal del motor. Su velocidad máxima de vuelo puede alcanzar los 370 km/h. Sin embargo, la autonomía y la duración del vuelo del Scitor-D equipado con un nuevo tipo de motor de pulsorreactor con un método de suministro de energía eficiente siguen siendo desconocidas. Hoy en día, las perspectivas de aplicación de este UAV son muy amplias. La empresa ha firmado un contrato con la Oficina de Equipamiento de la Fuerza Aérea de EE. UU. para desarrollar tecnología crucial para la aviación futura y el combate aéreo para la Fuerza Aérea de EE. UU. Ya están utilizando esta tecnología de motor para diseñar y construir una plataforma versátil lanzada desde el aire (VALP) utilizada principalmente para múltiples tareas, como señuelos. Esta VALP, que utiliza la tecnología de motor patentada de Wave Engine, demuestra el potencial de los propulsores de alto rendimiento y bajo costo en los aviones de alto rendimiento de próxima generación.
En resumen, la empresa estadounidense Wave Engine ha logrado reducir el coste y la complejidad de la propulsión a chorro mediante la aplicación de motores de pulsorreactor, demostrando su importante potencial como propulsores de alto rendimiento y bajo coste. La tecnología y los productos de los motores de pulsorreactor no sólo tienen amplias perspectivas de aplicación en el ámbito militar y de los vehículos aéreos no tripulados, sino que también pueden desempeñar un papel importante en la aviación civil y en otras áreas en el futuro.