Un equipo de la Academia China de Ciencias ha publicado en Journal of Experiments in Fluid Mechanics el primer ensayo de un motor ODE (detonación oblicua) alimentado con queroseno RP-3. La prueba en el túnel de choque JF-12 de Pekín registró ondas de combustión sostenidas con tasas hasta mil veces superiores a las de un estatorreactor convencional y proyecta vuelos a Mach 16.
Hasta este 2025, ningún equipo en Estados Unidos, Europa o Rusia había conseguido encender un motor de detonación oblicua usando queroseno común. Los ensayos previos llevaban tres décadas atascados con hidrógeno, un combustible eficiente pero impráctico para un avión de pasajeros porque ocupa demasiado volumen, requiere depósitos criogénicos y se quema demasiado rápido.
La Academia China de Ciencias ha sorteado el cuello de botella con una solución de ingeniería sencilla y violenta a la vez. Antes de quemar el queroseno, comprime la mezcla aire-combustible hasta los 3.800 grados Kelvin, el equivalente a unos 3.527 grados centígrados, y dispara una pequeña protuberancia que crea un punto caliente local desde el que la llama detona en cascada. Las ondas de choque que genera la detonación oblicua mantienen el empuje a velocidades imposibles para los motores actuales y abren la puerta a una nueva generación de aviones civiles y militares.
La diferencia con un Concorde, en una sola cifra
El Concorde alcanzaba 2.180 kilómetros por hora, conocidos como Mach 2. El X-43A de la NASA llegó a Mach 9,6 en un vuelo de prueba de 2004, pero usaba hidrógeno y agotaba el combustible en pocos segundos. El motor ODE chino apunta a una franja operativa entre Mach 6 y Mach 16, con una velocidad máxima cercana a los 20.000 kilómetros por hora.
La cifra es lo bastante grande para que un trayecto Madrid-Buenos Aires que hoy consume catorce horas se reduzca a alrededor de 30 minutos de vuelo efectivo. La travesía del Atlántico Norte, de Lisboa a Nueva York, se cumpliría en dos minutos según los cálculos del propio paper, sin contar las maniobras de aceleración y descenso.
El motor de detonación oblicua sustituye el principio de combustión continua que usan los reactores actuales por una sucesión de detonaciones controladas. La diferencia es termodinámica. La combustión continua transfiere a empuje útil entre el 20% y el 30% de la energía química del combustible.
La detonación oblicua, según el ensayo publicado por el equipo chino, llega al 80% porque el frente de onda comprime y enciende la mezcla en un único pulso de microsegundos. La diferencia en eficiencia se traduce en menos combustible para la misma velocidad y en alcances que ningún motor de hidrógeno había logrado mantener.
Por qué el queroseno marca la frontera entre ciencia y avión real
Las pruebas se realizaron en el JF-12, un túnel de choque hipersónico que la Academia opera en Pekín y que reproduce condiciones de vuelo equivalentes a las de un avión a Mach 9 durante varios cientos de milisegundos. La elección del RP-3, un queroseno de aviación de uso militar y civil chino prácticamente idéntico al Jet A-1 internacional, es el dato que más interesa a la industria aeronáutica.
El hidrógeno funciona bien en laboratorio pero exige depósitos esféricos aislados criogénicamente, ocupa cuatro veces más volumen que el queroseno para la misma energía y obliga a rediseñar la infraestructura de aeropuertos enteros. El queroseno cabe en los depósitos actuales y se reposta con las mismas mangueras.
El equipo de la Academia China de Ciencias resolvió un problema termodinámico clásico que había bloqueado el avance occidental durante décadas. El queroseno tiene un retraso de ignición intrínseco demasiado largo para una detonación estable y, sin un disparador local, la llama se apaga antes de propagarse por la cámara.
La protuberancia añadida al canal del flujo, descrita en el paper como una pieza de geometría simple en forma de cuña, crea una zona de turbulencia donde la temperatura sube lo suficiente para iniciar la cascada de combustión que el motor necesita. El resto se sostiene por sí mismo gracias a la onda de choque oblicua, de ahí el nombre ODE (Oblique Detonation Engine).
Los caminos abiertos por el resultado
El equipo dirigido por Liu Yunfeng, investigador del Instituto de Mecánica de la Academia, ha matizado en la rueda de prensa institucional que el ensayo es un experimento de túnel y no una demostración de vuelo. «Hemos probado que la detonación oblicua con queroseno es viable a escala de laboratorio. La transición a un motor que vuele de forma controlada exige todavía varios años de desarrollo y validación en condiciones reales». La declaración alinea las expectativas con la realidad del campo. El Mach 16 sostenido durante varios minutos sigue siendo un objetivo de ingeniería, no una capacidad verificada en vuelo.
La aplicación más cercana, antes que el avión civil, es la militar. Estados Unidos lleva una década desarrollando armas hipersónicas como el AGM-183 ARRW y el HAWC, y Rusia presume del Avangard y el Zircon. El motor ODE chino sitúa al país asiático por delante de la curva en uno de los componentes que más cuesta dominar, la propulsión de larga duración a velocidad hipersónica. Si el camino al avión civil tarda veinte años, el camino al misil de crucero ultrarrápido es de unos cuantos. La Academia ha confirmado que la siguiente fase del programa contempla pruebas en vuelo dentro del próximo lustro.
El paper original aparece publicado en el Journal of Experiments in Fluid Mechanics bajo coordinación del Instituto de Mecánica de la Academia.
