Sistem Propulsi Hipersonik Revolusioner Memungkinkan Perjalanan Transkontinen di Bawah 30 Menit
Peneliti mengembangkan sistem propulsi yang dapat membuka jalan untuk penerbangan hipersonik, seperti perjalanan dari New York ke Los Angeles dalam waktu kurang dari 30 menit. Mereka mengembangkan cara untuk menstabilkan detonasi yang diperlukan untuk propulsi hipersonik dengan menciptakan ruang reaksi hipersonik khusus untuk mesin jet.
Ada upaya yang semakin meningkat untuk mengembangkan sistem propulsi yang tangguh untuk penerbangan hipersonik dan supersonik yang akan memungkinkan penerbangan melalui atmosfer pada kecepatan sangat tinggi dan juga memungkinkan entri dan keluar yang efisien dari atmosfer planet. Menstabilkan detonasi — bentuk reaksi dan pelepasan energi yang paling powerful — memiliki potensi untuk memajukan sistem propulsi dan energi hipersonik.
Sistem ini dapat memungkinkan perjalanan udara dengan kecepatan Mach 6 hingga 17, yang lebih dari 4.600 hingga 13.000 mil per jam. Teknologi memanfaatkan kekuatan gelombang detonasi miring yang dibentuk menggunakan ramp beriring di dalam ruang reaksi untuk menciptakan gelombang kejut yang menginduksi detonasi untuk propulsi. Tidak seperti gelombang detonasi berputar yang berputar, gelombang detonasi miring adalah stasioner dan stabil.
Teknologi meningkatkan efisiensi mesin propulsi jet sehingga lebih banyak daya dihasilkan sambil menggunakan lebih sedikit bahan bakar daripada mesin propulsi tradisional, sehingga meringankan beban bahan bakar dan mengurangi biaya serta emisi. Selain perjalanan udara yang lebih cepat, teknologi ini juga dapat digunakan dalam roket untuk misi angkasa, membuatnya lebih ringan, menjauh, dan membakar lebih bersih.
Sistem propulsi detonasi telah dipelajari selama lebih dari setengah abad tetapi belum berhasil karena bahan bakar kimia yang digunakan atau cara mereka dicampur. Pekerjaan sebelumnya oleh tim penelitian mengatasi masalah ini dengan secara hati-hati menyeimbangkan laju pembakar hidrogen dan oksigen yang dilepaskan ke dalam mesin untuk menciptakan bukti eksperimental pertama dari detonasi berputar.
Durasi singkat detonasi, yang sering terjadi hanya untuk mikrodetik atau milidetik, membuatnya sulit dipelajari dan tidak praktis untuk digunakan. Namun, peneliti mampu mempertahankan durasi gelombang detonasi selama tiga detik dengan menciptakan ruang reaksi hipersonik baru, dikenal sebagai fasilitas reaksi entalpi tinggi hipersonik (HyperREACT). Fasilitas ini berisi kamar dengan ramp beriring 30 derajat di dekat kamar pembakar yang menstabilkan gelombang detonasi miring.
Langkah selanjutnya untuk penelitian adalah penambahan alat diagnostik dan pengukuran baru untuk memperoleh pemahaman yang lebih dalam tentang fenomena. Tim akan terus mengeksplorasi konfigurasi eksperimental lebih banyak untuk menentukan dengan lebih rinci kriteria dengan mana gelombang detonasi miring dapat distabilkan. Jika berhasil memajukan teknologi ini, propulsi hipersonik berbasis detonasi dapat diterapkan dalam penerbangan dan perjalanan angkasa manusia dalam beberapa dekade mendatang.
