Japão e JAXA testam em solo motor ramjet para aeronave Mach 5

Teste em solo no Centro Espacial Kakuda (JAXA)

O Japão completou com êxito um ensaio em solo de um motor do tipo ramjet, concebido para impulsionar uma aeronave experimental capaz de alcançar Mach 5 - aproximadamente cinco vezes a velocidade do som.

Essa demonstração integra as iniciativas do país para acelerar o desenvolvimento do transporte hipersônico e, ao mesmo tempo, avançar na pesquisa de voos espaciais reutilizáveis.

A campanha de testes foi liderada pela Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) em cooperação com as universidades Waseda, Tóquio e Keio, usando a infraestrutura do Centro Espacial Kakuda, em Miyagi.

Na instalação, os técnicos reproduziram, dentro do motor ramjet, um ambiente equivalente ao de voo para a aeronave experimental, impondo condições térmicas que chegaram a cerca de 1.832°F (cerca de 1000°C).

Proteção térmica, eletrônica de bordo e medições do ramjet a hidrogênio

Entre as metas centrais do experimento esteve a verificação do sistema de proteção térmica da aeronave, que conseguiu manter a temperatura interna próxima do normal, assegurando a operação correta da eletrônica de bordo e dos sistemas de controle ao longo do teste.

Os pesquisadores também avaliaram como a temperatura se distribuiu na superfície, com o objetivo de refinar métodos de análise térmica - um ponto considerado essencial para projetos hipersônicos futuros.

Além disso, foi medida a temperatura dos gases de escape do motor ramjet abastecido com hidrogênio, visando estimar o impacto ambiental associado a essa abordagem de propulsão avançada.

A construção da aeronave resultou de um trabalho conjunto entre universidades e a JAXA, com apoio da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência. A proposta do projeto é criar uma plataforma de voo hipersônico baseada no uso de foguetes sonda, demonstrando durante o voo o controle integrado da estrutura e do motor.

Integração entre estrutura e propulsão em Mach 5 e próximos passos com foguete sonda

Em veículos hipersônicos, a integração entre a estrutura da aeronave e o sistema de propulsão precisa ser muito estreita, já que, em velocidades extremas, o fluxo de ar e o desempenho do motor afetam um ao outro.

As ondas de choque formadas ao redor da aeronave modificam o escoamento que entra no motor, enquanto o empuxo produzido pela propulsão influencia a estabilidade aerodinâmica - motivo pelo qual motor e estrutura devem ser tratados como um único conjunto.

Como etapa seguinte, a possibilidade é acoplar a aeronave experimental a um foguete sonda para executar um voo real em Mach 5.

Os progressos tecnológicos da JAXA se inserem em uma corrida global por sistemas de transporte ultrarrápidos. A agência japonesa projeta que, no futuro, possa ser viável viajar entre Japão e Estados Unidos em cerca de duas horas, reduzindo de forma drástica o tempo das atuais travessias transpacíficas.

Além do uso no transporte, a tecnologia também pode apoiar o desenvolvimento de veículos espaciais aptos a atingir altitudes próximas a 100 km, faixa considerada a fronteira do espaço.

Nesse cenário, motores ramjet e scramjet são peças-chave, porque aproveitam o ar em alta velocidade para viabilizar a combustão, ao contrário dos foguetes convencionais, que dependem de oxidantes armazenados internamente.