Um avião de passageiros voando ao redor do mundo a Mach 9? Claro, porque não – Ars Technica

HOUSTON ESPAÇOPORTO—Em um dia nublado no final de março, Andrew Duggleby me guiou a uma distância segura de um motor de foguete. Não tivemos que ir muito longe, talvez 50 metros, porque o protótipo do motor projetado e construído por sua pequena equipe de engenharia não é tão grande.

Esperamos alguns minutos até que o vapor saísse do motor. E então, por alguns segundos, o motor emitiu um apito característico. “Aí está!” exclamou Duggleby. De Isto, ele quis dizer o som de um motor de detonação girando após sua ignição. O ruído indicou que uma reação girou com sucesso em torno do motor 20.000 vezes por segundo.

Duggleby é o diretor de tecnologia de uma empresa que ele cofundou com sua esposa, Sassie. O objetivo da Venus Aerospace é construir uma aeronave hipersônica que possa transportar talvez uma dúzia de passageiros e voar à incrível velocidade de Mach 9, ou mais de 11.000 quilômetros por hora.

“Quanto o mundo muda se você chegar a algum lugar em uma hora?” Sassie Duggleby me perguntou.

Ir Realmente rápido

Provavelmente um pouco. E eu tinha ido às instalações da Venus Aerospace no sudeste de Houston para ver se a empresa tinha chance de atingir essa meta ambiciosa.

Claro, eu tinha algumas dúvidas. Um problema é que Mach 9 é muito rápido. Um avião nunca voou tão rápido. A aeronave mais rápida já construída é o Lockheed SR-71 “Blackbird”, que voou a Mach 3.2. Qualquer coisa acima de Mach 9 e você perderá as comunicações com o solo quando o plasma começar a envolver a nave como se fosse uma espaçonave retornando à Terra através da atmosfera superior.

Em termos de comparações de viagens de passageiros, o avião supersônico Concorde viajou a Mach 2, ou cerca de 1.300 mph (2.100 km/h). A maioria das novas gerações de aeronaves supersônicas que estão sendo desenvolvidas hoje estão aproximadamente na mesma faixa que a velocidade de cruzeiro do Boom Supersonic de Mach 1,7

Os Duggleby propõem um perfil de voo radicalmente diferente. Eles pretendem que seu avião decole e, em seguida, use seu motor de foguete para realizar um impulso de 10 minutos. Isso enviará o avião a uma altitude de cerca de 50 km ou meio caminho para o espaço. Ah, e eles estão visando uma frequência operacional semelhante a um aeroporto de quatro voos por dia.

Para isso, a empresa optou recentemente por uma mistura de combustível para seu motor: água oxigenada em temperatura ambiente e Jet-A, combustível usado pela maioria dos aviões a jato que já voam em aeroportos. Os engenheiros da empresa também conseguiram recentemente a detonação de peróxido líquido e Jet A, o que é importante para o uso de uma composição de combustível estável.

Um motor eficiente

Uma chave para fazer todo esse trabalho é o uso de um novo tipo de motor baseado em “detonação rotativa”. Governos de todo o mundo pesquisam essa tecnologia há mais de uma década devido ao seu potencial para aumentar a eficiência de combustível em uma variedade de aplicações, desde navios da Marinha dos Estados Unidos até motores de foguetes.

Em um motor de foguete convencional, um propulsor altamente pressurizado e um oxidante são injetados em uma câmara de combustão onde queimam, criando uma coluna de exaustão tremendamente energética – a segunda lei do movimento de Newton em ação. Um motor de detonação rotativo difere em que uma onda de detonação se propaga em torno de um duto circular. Isso é sustentado pela injeção de combustível e oxidante, criando uma onda de choque que se propaga em velocidades supersônicas.

Tudo isso parece bastante complicado e é. Mas um número crescente de grupos no Japão, na Europa, nos Estados Unidos e em outros lugares vem fabricando e testando esses motores, então eles são mais do que teóricos. Em testes de laboratório, os motores aumentaram a eficiência de combustível em cerca de 10%.

Isso pode não parecer muito, mas é um número crucial para a Venus Aerospace. Em massa, as aeronaves hipersônicas são cerca de 80% de combustível e oxidante. O aumento da eficiência de combustível realmente deixa massa para itens essenciais, como trem de pouso, asas e até alguns passageiros. “Isso nos permite construir um veículo que é realmente como um avião”, disse Andrew Duggleby.

Envie os drones

Enquanto a Venus Aerospace está trabalhando em seu motor de foguete, a empresa também começou a testar drones para refinar a forma de sua aeronave. Recentemente, um drone de 1,5 metro de comprimento demonstrou um voo totalmente autônomo na Califórnia. A Venus pretende se tornar supersônica com um drone de 8 pés ainda este ano e atingir Mach 3 com um motor de detonação rotativa no início de 2024.

A empresa tem aproximadamente 80 funcionários em tempo integral e 20 contratados, a maioria dos quais trabalha no hangar da empresa em Houston. A Venus Aerospace levantou US$ 41 milhões até agora, liderada pelo Prime Movers Lab, e Sassie Duggleby disse que está trabalhando em uma segunda rodada de financiamento.

Ela e o marido trabalharam anteriormente para a Virgin Orbit antes de fundar a Venus Aerospace no verão de 2020. Eles acham importante ter uma empresa que trabalhe duro e tenha horários decentes.

“Gostamos de dizer ‘casa para jantar'”, disse ela. “Isso se aplica tanto aos nossos funcionários quanto aos nossos clientes que viajam pelo mundo.”

A Venus Aerospace tem um longo caminho a percorrer. Mas parece estar fazendo os movimentos certos no início de sua jornada.