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La Detonazione Congelata Potrebbe Consentire il Volo Ipersonico

Da pochi gironi abbiamo ampliato il settore ricerca scientifica con alcuni collegamenti dislocati in ogni parte del mondo, e’ un settore fondamentale che tutti dovrebbero conoscere, rivendicare in piazza un diritto o una rivendicazione di qualsiasi genere di fronte alle potenzialità’ insite attualmente in ogni settore della scienza, e’ un insulto all’intelligenza umana in senso stretto.

Auto elettriche, cellulari di ultima generazione, computer quantistici, sono già dopo un breve periodo di tempo reperti preistorici che cedono il passo senza colpo ferire al nuovo che avanza e tutto questo avviene senza che tutto il suo potenziale insito nello sviluppo concreto venga condiviso onde rendere l’esistenza degli uomini degna di essere vissuta.

Parlare delle problematiche inerenti il finanziamento legato alla ricerca e’ una pura e semplice idiozia creata ad arte per giustificare il non incedere sul lato pratico delle cose, li dove con tempestività vengono erogati ogni mese nel mondo Trilioni di dollari per finanziare guerre, con annesse le destabilizzazioni politiche e sociali di ogni genere.

Acqua, ambiente, energia, salute, potremmo soddisfare l’intera galassia nel far fronte a queste problematiche ………..

che avvicinarsi alla scienza sia il primo passo per un reale cambiamento

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Detonazione Congelata

Gli scienziati negli Stati Uniti hanno prodotto per la prima volta una detonazione fissa nello spazio. Questa detonazione a onde stazionarie è stata creata in un prototipo di motore e i ricercatori dicono che un giorno un tale sistema potrebbe alimentare aerei fino a 17 volte la velocità del suono.

La maggior parte degli incendi sono deflagrazioni. Questa forma di combustione crea un’onda di reazione subsonica e alimenta gran parte della nostra tecnologia di trasporto. Ma si può ottenere un rilascio di energia molto più potente ed efficiente da una detonazione. Questo tipo di combustione produce onde d’urto supersoniche guidate dal rilascio di energia da reazioni chimiche strettamente accoppiate. Queste onde viaggiano a molte volte la velocità del suono, con quelle prodotte dall’accensione di una miscela di carburante idrogeno-aria, per esempio, che spesso raggiungono velocità di Mach 5.

Questo intenso rilascio di energia è altamente instabile e difficile da controllare. Se sfruttata, tuttavia, potrebbe essere incanalata per raggiungere il volo ipersonico per futuri viaggi interplanetari e viaggi intercontinentali ad altissima velocità sulla Terra. Le stime suggeriscono che un motore che opera con un percorso di flusso di Mach 5, come quello prodotto da una miscela di combustibile idrogeno-aria, potrebbe consentire velocità del veicolo da Mach 6 a 17. Questo permetterebbe di volare da New York a Londra in appena mezz’ora.

Ci sono tre concetti principali di motori a detonazione. I motori a detonazione a impulsi creano esplosioni ripetute, mentre in un motore a detonazione rotante, le detonazioni viaggiano continuamente intorno a un canale circolare con l’onda d’urto di ciascuna che scatena la successiva. Entrambi sono stati precedentemente dimostrati. Ora, i ricercatori della University of Central Florida e dell’US Naval Research Laboratory dicono di aver dimostrato il terzo concetto: un motore a onde di detonazione in piedi o obliquo. Essi riportano i loro risultati nei Proceedings of the National Academy of Sciences.

L’idea dietro un motore ad onda di detonazione obliqua è di produrre una detonazione continua che sia fissa nello spazio, in modo che l’onda d’urto risultante sia stabile e rimanga nella stessa posizione. “Vogliamo alimentare [la detonazione] con la giusta miscela di propellente, alla giusta velocità e congelarla nello spazio”, dice Kareem Ahmed a Physics World.

Per creare una tale detonazione, Ahmed e i suoi colleghi hanno sviluppato un motore prototipo chiamato HyperReact (highenthalpy hypersonic reacting facility). Questo dispositivo è diviso in tre sezioni. Nella prima, la camera di miscelazione, viene acceso un getto di idrogeno e aria. Questo crea aria calda ad alta pressione che fluisce nella sezione successiva, l’ugello convergente-divergente (CD), che ha una sezione quadrata assialsimmetrica per tutta la sua lunghezza. Quando l’aria entra nell’ugello CD, viene aggiunto un getto di idrogeno ad altissima purezza. La forma dell’ugello CD è progettata per accelerare la miscela a velocità di circa Mach 4,5 quando entra nella sezione di prova. In questa camera finale c’è una rampa con un angolo di rotazione di 30 gradi.

Il team ha scoperto che manipolando la miscela di carburante, la temperatura e il flusso d’aria attraverso le camere sono stati in grado di produrre uno shock obliquo sulla rampa che ha creato una detonazione che si è stabilizzata sulla rampa. Questa detonazione ad onda stazionaria è durata per la durata del rifornimento attivo, che era di circa tre secondi. Questo è significativamente più lungo di una detonazione normale e dimostra la prova del concetto, dicono i ricercatori.

Ahmed spiega che il principale vantaggio della propulsione basata sulla detonazione sarebbe un’efficienza molto più elevata rispetto ai sistemi basati sulla deflagrazione. “Raggiungere velocità ipersoniche è fondamentale perché attualmente non abbiamo un sistema di propulsione che possa farlo”, aggiunge. “L’unico sistema di propulsione che può dare velocità ipersoniche è un motore a razzo. Ora i motori a razzo non sono efficienti. Lo sappiamo perché altrimenti staremmo tutti volando nello spazio. Sono molto costosi”.

Ahmed dice a Physics World che ora i ricercatori hanno dimostrato che un motore ad onda di detonazione obliqua è possibile, vogliono esplorare le diverse condizioni, come il tipo di carburante e la velocità del flusso di carburante, in cui la detonazione può rimanere stabile. Questo è necessario per raggiungere i livelli di controllo che sarebbero necessari per realizzare il volo ipersonico.

Michael Allen

Fonte: physicsworld.com

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