Podrá acabar con el enemigo y cuidar el medio ambiente: este avión hipersónico es el primero en funcionar con hidrógeno

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha puesto en marcha un nuevo programa de investigación con un objetivo ambicioso, centrado en el desarrollo de tecnologías hipersónicas. Este esfuerzo tiene como objetivo principal la creación de futuros vehículos capaces de realizar despegues horizontales, lo que representa un avance notable en el ámbito de la aeronáutica y el acceso al espacio.

El programa, bautizado como Invictus, se lleva a cabo en colaboración con la compañía británica Frazer-Nash, especializada en ingeniería y tecnología. La visión es diseñar un vehículo experimental completamente reutilizable que pueda alcanzar velocidades hipersónicas, en torno a Mach 5, lo que equivale a unos 6.174 kilómetros por hora.

Invictus se financia a través del Programa General de Apoyo Tecnológico (GSTP) y el Elemento de Desarrollo Tecnológico (TDE) de la ESA, y tiene como base los desarrollos tecnológicos previos de la agencia. La iniciativa busca ofrecer a la industria, a otras agencias así como al mundo académico una plataforma idónea para probar futuras tecnologías hipersónicas en un entorno relevante y controlado.

Los desafíos de la velocidad extrema

La consecución de vuelos hipersónicos presenta retos importantes, especialmente en lo que concierne a las condiciones extremas a las que se expone el vehículo. El principal desafío radica en el calentamiento extremo de la superficie exterior y del aire que ingresa en los motores, producto de la fricción y las ondas de choque a velocidades tan elevadas. Es por ello que se requiere tecnología especializada para gestionar estas condiciones y sistemas de propulsión capaces de llevar la aeronave a velocidades hipersónicas de manera segura.

A este respecto, desde Interesting Engineering señalan que Invictus empleará un sistema de propulsión de respiración de aire preenfriado y alimentado por hidrógeno. La importancia del hidrógeno como combustible de cara al futuro queda de manifiesto en proyectos como el 'hub' aeroportuario de hidrógeno proyectado en España por firmas como Airbus, AENA o Iberia.

Según David Perigo, ingeniero de propulsión química y responsable técnico del programa en la ESA, la iniciativa Invictus "demostrará la idoneidad de un sistema de propulsión de respiración de aire preenfriado alimentado por hidrógeno para el despegue horizontal y el vuelo hipersónico". A mayores, Perigo apuntó que Invictus ofrecerá una oportunidad inestimable para probar el flujo completo del motor, desde la admisión hasta el postcombustor, a escala real y de manera integrada en la aeronave.

El sistema de preenfriamiento se basa en los conocimientos adquiridos durante el estudio SABRE de la ESA, cuyo desarrollo corrió a cargo de la compañía británica Reaction Engines Ltd. Este sistema tiene la capacidad de enfriar aire sobrecalentado en una fracción de segundo, y ya ha sido demostrado con éxito al integrarse con motores de reacción convencionales.

Además, la arquitectura ligera de un motor similar al SABRE abre la puerta a la creación de aviones espaciales que podrán despegar horizontalmente desde una pista convencional. Esta característica es considerada clave para la próxima generación de vehículos espaciales reutilizables.

Europa en la carrera hipersónica global

Los vuelos hipersónicos, como el del avión sin alas Sky OV, son vistos como la antesala de un nuevo paradigma en la movilidad, la defensa y el acceso al espacio. Así lo afirmó Tommaso Ghidini, jefe del Departamento Mecánico de la ESA, quien subrayó que el dominio de la propulsión reutilizable de respiración de aire brindará a Europa la base para aeronaves que despeguen como aviones y alcancen la órbita como cohetes.

Mark Ford, jefe de la Sección de Propulsión Química de la ESA, destacó que Invictus representa un paso importante para el desarrollo de las tecnologías necesarias en los futuros aviones espaciales y proporcionará a Europa una capacidad singular para explorar este tipo de vuelo.

La carrera por el desarrollo de misiles y aeronaves hipersónicas se ha acelerado notablemente en la última década, con países como China situándose a la vanguardia, según sus propias reivindicaciones. El uso de misiles hipersónicos por parte de Rusia en el conflicto con Ucrania, así como su relevancia como preocupación para Israel en su conflicto con Irán, ha puesto de manifiesto la importancia estratégica de esta tecnología. Ante este escenario global, Europa y Estados Unidos están intensificando sus esfuerzos. El programa Invictus de la ESA podría situar a las naciones europeas en una posición destacada en la competición por la superioridad hipersónica.