Motores de vehículos aéreos no tripulados, ¿por qué deberían ser ellos?

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 vehículos aéreos no tripulados se han utilizado ampliamente como arma de combate principal en conflictos como el conflicto Rusia-Ucrania, el conflicto Israel-Palestina y la crisis del Mar Rojo. Por lo tanto, el mayor desarrollo de los equipos de vehículos aéreos no tripulados se convierte en un factor clave para tomar la iniciativa en la guerra. La empresa estadounidense Wave Engine sugiere utilizar Pulse Air Jet Engines (PUVRD) en vehículos aéreos no tripulados. ¿Cuáles son las ventajas de los motores a reacción de aire pulsado? ¿Y cuáles son sus perspectivas de desarrollo y aplicación?

La historia de los motores a reacción de impulsos se remonta a los primeros días de la exploración de la aviación. Basándose en el principio de generar empuje mediante combustión, los primeros científicos comenzaron a experimentar con la generación de empuje mediante combustión periódica, sentando las bases para el desarrollo de motores a reacción de impulsos. Los motores a reacción de impulsos constan principalmente de dos partes: el compresor y el dispositivo de reacción. Primero, el aire ingresa al 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. Luego, 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 impulsos pueden generar empuje continuamente, impulsando el vuelo de aviones como los UAV. Esta forma única de motor a reacción ha ido atrayendo gradualmente la atención, proporcionando una nueva opción de potencia para los aviones. Con los avances tecnológicos, el diseño de los motores a reacción de impulsos se ha mejorado y optimizado gradualmente. Durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi llevó a cabo una extensa investigación y aplicación de motores a reacción de impulsos para avanzar en su tecnología de misiles. Utilizaron estos motores para impulsar misiles V-1 y bombardearon con éxito Londres. La estructura única de los motores a reacción de impulsos aporta importantes ventajas que son muy compatibles con los vehículos aéreos no tripulados. En primer lugar, los motores a reacción de impulsos tienen una estructura simple y compacta, lo que los hace muy adecuados para vehículos aéreos no tripulados pequeños. Los vehículos aéreos no tripulados suelen requerir sistemas de potencia ligeros y eficientes, y los motores a reacción de impulsos cumplen estos requisitos, lo que reduce el peso y el volumen total de los vehículos aéreos no tripulados, mejorando así su maniobrabilidad y flexibilidad. En segundo lugar, los motores a reacción de impulsos 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 a reacción de impulsos se puede ajustar mediante el diseño, lo que permite un control preciso del empuje del UAV. Este control de empuje preciso ayuda a mejorar la estabilidad de vuelo y la maniobrabilidad del UAV, permitiéndole desempeñarse de manera excelente en entornos y tareas complejos. Por último, aunque los motores a reacción de impulsos pueden producir un ruido significativo en algunas situaciones, este problema de ruido puede mitigarse hasta cierto punto en aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados mediante medios técnicos. Por ejemplo, optimizando el diseño del motor, empleando técnicas de reducción de ruido o ajustando la altitud y velocidad de vuelo, se puede reducir el impacto del ruido generado por los UAV durante la ejecución de la misión en el entorno circundante. A principios de marzo, la empresa estadounidense Wave Engine comenzó a probar un UAV equipado con un motor a reacción de impulsos, el Scitor-D, y publicó un vídeo de prueba. Según datos oficiales,El motor a reacción de pulsos de Wave Engine es un tipo de motor que funciona mediante ondas de presión en lugar de maquinaria giratoria. Su principio de funcionamiento es generar ondas de presión mediante una 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 jet y control digital del motor con autoridad total (FADEC), que proporciona propulsión de alto rendimiento en una unidad de potencia eficiente y de bajo costo.

El UAV Scitor-D tiene un fuselaje delgado con una envergadura de 3 a 3,5 metros, y el motor a reacción de impulsos está montado en la parte superior del fuselaje mediante un dispositivo fijo. Su cola tiene forma de"h"para prevenir eficazmente interferencias con el funcionamiento normal del motor. Su velocidad máxima de vuelo puede alcanzar los 370 km/h. Sin embargo, aún se desconocen el alcance y la duración del vuelo del Scitor-D equipado con un nuevo tipo de motor a reacción de impulsos con un método de suministro de energía eficiente. Hoy en día, las perspectivas de aplicación de este UAV son muy amplias. La compañía ha firmado un contrato con la Oficina de Equipos de la Fuerza Aérea de EE. UU. para desarrollar tecnología crucial para la futura aviación y combate aéreo de 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. Este VALP, que utiliza la tecnología de motor patentada de Wave Engine, demuestra el potencial de los propulsores de alto rendimiento y bajo costo en 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 reacción mediante la aplicación de motores a reacción por impulsos, demostrando su importante potencial como propulsores de alto rendimiento y bajo coste. La tecnología y los productos de los motores a reacción de impulsos no sólo tienen amplias perspectivas de aplicación en los campos militar y de vehículos aéreos no tripulados, sino que también pueden desempeñar un papel importante en la aviación civil y otras áreas en el futuro.