Mucho se habla estos últimos años de la hipervelocidad y lo que representa en áreas como los viajes en el espacio o la de los aviones o misiles supuestamente imposibles de interceptar. Habitualmente se habla de hipervelocidad en velocidades por encima de Mach 5, es decir, cinco veces la velocidad del sonido.
En lo que se refiere a perspectiva militar, la hipervelocidad permite enfrentarse a objetivos time-critical, es decir, que se encuentran muy poco tiempo disponibles y que brindan una pequeña “ventana de oportunidad”. Estos pueden ir desde terroristas escondidos en montañas lejanas a plataformas de lanzamiento de misiles balísticos en países lejanos, sin olvidar objetivos navales de superficie distantes o misiles dotados con cabezas nucleares imposibles de detectar a tiempo. En este caso su elevada velocidad hace muy difícil a los medios de defensa aérea enfrentarse a su ataque, máxime si se le dota de la capacidad para realizar maniobras complejas en la fase terminal.
En el caso de la carrera espacial, el estudio de la hipervelocidad permite diseñar aeronaves capaces de enfrentarse a las elevadas velocidades necesarias para abandonar una atmósfera como la de la Tierra o para afrontar reentradas en otros planetas.
Se trata de un área por la que pugnan principalmente China, Estados Unidos y Rusia y el primero acaba de anunciar la puesta en marcha de un túnel de viento que le permite recrear condiciones de velocidad de Mach 33, lo que supone ponerse muy delante a todo lo existente hasta ahora.
El Instituto de Aerodinámica de Hipervelocidad de China ha informado de la construcción del “mayor túnel de viento de tubo de choque impulsado por pistón libre del mundo con alta entalpia”. Para los que tenemos la física oxidada, recordaremos que la entalpía es una magnitud termodinámica que explica la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno.
La noticia era recogida por el medio hongkonés South China Morning Post y rápidamente difundida por páginas de divulgación científica y medios generalistas. Para sus propietarios, la nueva instalación proporciona “un banco de pruebas que simula entornos a la segunda velocidad cósmica” (o velocidad de escape, la velocidad mínima que necesita un cuerpo para escapar de la gravedad terrestre) en clara referencia a su aplicación para la investigación espacial.
Importante es la mención al tipo de túnel de viento, de “tubo de choque”, el diseño del ingeniero aeroespacial australiano Raymond Stalker, experto en hipervelocidad fallecido en 2014 y que patentó un diseño de túnel de viento en los años sesenta. Este se basa en el empleo de un pistón que se mueve a alta velocidad y comprime nitrógeno a alta presión.
Una vez comprimido, este se libera a través de una serie de membranas que crean las condiciones que simulan la hipervelocidad. Su diseño se conoce como “tubo Stalker” en su honor y es un reflejo de la poco conocía apuesta australiana por la hipervelocidad que repasamos a comienzo de año con motivo de la nueva instalación australiana para su estudio.
Según los medios chinos, el diseño del túnel de viento permite la reutilización total del pistón en cada prueba a pesar de que debe soportar presiones extremadamente altas. Sn embargo el diseño permite que las condiciones de hipervelocidad se mantenga solo durante milisegundos, lo que dificulta realizar estudios completos, de ahí que su uso se enmarque junto a otras instalaciones basadas en otras tecnologías, como las que usan hidrógeno, diseño más habitual en túneles de viento estadounidenses por ejemplo pero que como máximo han podido generar velocidades de Mach 10. (José Mª Navarro García)
