O que é um mecanismo de detonação de pulsos?

Um mecanismo de detonação de pulso é um dispositivo de propulsão que usa explosões controladas para criar empuxo. Esses tipos de motores foram pesquisados para uso em aeronaves supersônicas. Teoricamente, os motores de detonação por pulso são mais eficientes do que os motores a jato tradicionais em alta velocidade e podem conduzir uma aeronave a quatro ou cinco vezes a velocidade do som.

Motores a jato normais inflamam combustível em um processo conhecido como “deflagração”. Isso significa que, enquanto o ar estiver presente, o combustível queima a uma taxa razoavelmente constante. Os gases em expansão produzidos durante a deflagração se movem mais lentamente que a velocidade do som. Este é um uso eficiente de combustível em baixas velocidades, mas não fornece energia suficiente para propulsão supersônica sustentada.

Os motores de detonação por pulso dependem de uma expansão muito mais violenta e vigorosa de gases. O combustível nesse tipo de sistema de propulsão literalmente explode e cria uma onda de choque que se move mais rápido que o som. Quando essas detonações são acionadas ou pulsadas, o impulso é criado. Uma válvula especial é necessária para produzir um pulso recorrente de explosões controladas. O design mais comum para esta válvula é um disco rotativo que permite que o ar entre na câmara de combustão em um intervalo definido.

É importante que o tempo do pulso seja consistente. Um intervalo muito longo entre detonações impedirá a acumulação de impulsos utilizáveis, enquanto um tempo muito curto resultará em uma grande explosão insustentável. Devido à onda de choque de alta pressão criada por um mecanismo de detonação de impulsos, os materiais devem ser muito mais fortes e pesados do que uma carcaça de motor tradicional. Altos níveis de vibração e som também são fatores que devem ser minimizados com amortecedores e isolamento.

Vários grupos de pesquisa dos EUA, incluindo a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) e a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), experimentaram diferentes variações da tecnologia de motores de detonação de pulsos. O primeiro voo de uma aeronave movida por esse tipo de propulsão ocorreu em 2008. Entretanto, essa aeronave de teste não atingiu velocidades supersônicas e a pesquisa de motores continuou.

Alguns pesquisadores acreditam que os motores de detonação por pulso podem ser combinados com outros tipos de motores. Esse tipo de sistema híbrido pode permitir que uma aeronave use um motor a jato com baixo consumo de combustível durante a decolagem e depois mude para o mais poderoso motor de detonação para cruzeiros em alta velocidade. Muitos projetistas especulam que a propulsão por detonação por pulso permitirá que os militares construam aeronaves de reconhecimento avançadas. Em velocidades supersônicas muito altas, uma aeronave desse tipo pode ser capaz de escapar e superar as defesas inimigas. Motores supersônicos eficientes também têm aplicações civis e podem levar a vôos extremamente rápidos entre países ou intercontinentais.