Novo motor a jato permite eficiência em todas as velocidades para lançamentos orbitais mais baratos
Uma startup está promovendo um motor a jato híbrido que usa um compressor acionado eletricamente para permanecer eficiente da decolagem até velocidades supersônicas altas, com o objetivo de servir como um primeiro estágio reutilizável para lançamentos orbitais mais baratos. Comentadores questionam se estágios que respiram ar podem reduzir de forma significativa os custos de lançamento em comparação com os foguetes reutilizáveis atuais, levantando preocupações sobre relação empuxo/peso, massa da fonte de energia, fluxo de ar hipersônico e penalidades estruturais para veículos lançados pelo ar. Alguns veem o conceito como uma extensão incremental de turbofans com engrenagem e ideias de air-turboramjet, talvez mais adequadas a mísseis ou aeronaves hipersônicas do que ao lançamento orbital convencional.
Conceito do motor e inovação alegada
- O motor usa um gerador acionado por turbina que alimenta motores elétricos no compressor/fan; é comparado a uma “locomotiva diesel-elétrica” para jatos.
- Objetivo: variar a velocidade do compressor independentemente da turbina para manter a eficiência da decolagem até cerca de Mach 2,7, depois transferir para um ramjet em um segundo estágio e, por fim, um foguete.
- Alguns veem isso como uma extensão de turbofans com engrenagem ou de air turborockets; outros acham que o compressor acionado eletricamente e com velocidade continuamente variável é realmente novo.
Fonte de energia, peso e dúvidas sobre eficiência
- Há grande ceticismo quanto ao uso de baterias devido à massa; vários inferem que a turbina alimenta principalmente o gerador, com talvez armazenamento de curta duração (supercapacitores ou baterias descartáveis).
- Há preocupações com perdas de transmissão na cadeia turbina→gerador→motor; os apoiadores argumentam que tempos de queima curtos e refrigeração criogênica poderiam manter a eficiência total alta (há alegações de >95% no tópico, embora sem detalhes).
- Duvida-se que motores elétricos leves o bastante para girar grandes compressores a >20.000 rpm sejam práticos com a tecnologia atual.
Primeiros estágios que respiram ar vs foguetes
- Muitos observam que os primeiros estágios são mais limitados por relação empuxo/peso e custo por unidade de empuxo do que por Isp; sistemas que respiram ar são muito piores em T/W do que foguetes.
- Vários argumentam que foguetes reutilizáveis (por exemplo, da classe do Falcon 9) praticamente enfraqueceram o caso para primeiros estágios com asas ou que respiram ar.
Altitude vs velocidade e valor do lançamento aéreo
- Lembrete recorrente: órbita depende principalmente de velocidade horizontal (~8 km/s), não de altitude; a altitude economiza apenas uma pequena fração da energia necessária.
- Partir de uma aeronave rápida (mesmo a velocidades do SR‑71) fornece apenas uma pequena fração da energia orbital.
- Conceitos de lançamento aéreo e por balão são criticados como ganhos marginais diante de complexidade estrutural e operacional substancial.
Comparações com SABRE, Skylon e outros conceitos
- SABRE/Skylon são citados como sistemas de foguete que respira ar com pré-resfriamento, mais capazes porém muito mais complexos; há ceticismo após décadas sem implantação.
- O novo motor é visto como mais simples, mas também de menor desempenho; pode não superar economicamente os foguetes atuais.
- Motores de detonação rotativa e scramjets são mencionados, mas esclarece-se que são tecnologias diferentes deste projeto.
Aplicações e estratégia
- Alguns acham que este motor é mais adequado para drones, mísseis ou cruzeiro hipersônico do que para lançamento orbital.
- Outros observam que “espaço” é um gancho de marketing poderoso; especula-se que clientes militares ou de mísseis possam ser o verdadeiro mercado de curto prazo.
Aspectos pouco claros
- O regime de voo realmente alcançável (Mach máximo, altitude) e o gerenciamento térmico detalhado permanecem pouco claros com as informações disponíveis.
- Também não está definitivamente estabelecido se ele pode de fato “atuar como um primeiro estágio” (lançamento vertical) ou se serviria de uma aeronave transportadora.