Investigadores de Pekín afirman haber desarrollado un generador que transforma el gas caliente que viaja a velocidades hipersónicas en una fuerte corriente eléctrica que puede alimentar armas futuristas de última generación.
El sistema generador desencadena explosiones que transforman el gas en plasma cada vez más rápido. La energía del plasma se convierte posteriormente en electricidad de gran potencia.
Según el informe, esta tecnología podría alimentar láseres militares, cañones de riel y armas de microondas, que consumen una cantidad considerable de electricidad.
Según los investigadores, la tecnología también podría aplicarse a aplicaciones no militares, como la producción de energía de fusión nuclear o el envío de una potente señal SOS en caso de emergencia.
En un artículo revisado por expertos y publicado el 19 de enero en la revista china Journal of Theoretical and Applied Mechanics, los investigadores afirmaban que el artilugio generaba más de diez veces la energía generada en estudios anteriores, añadía el informe.
La revelación corrió a cargo de un equipo dirigido por el investigador adjunto Zhang Xiaoyuan, del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias.
El dispositivo produjo potentes ondas de choque mediante la explosión de hidrógeno y oxígeno en un experimento.
Al comprimir y acelerar el gas argón hasta Mach 14, es decir, 14 veces la velocidad del sonido, las ondas de choque transformaron el gas inerte en un plasma altamente conductor lleno de partículas calientes cargadas eléctricamente.
El plasma fluyó a través de un generador magnetohidrodinámico (MHD). Se trata de un dispositivo parecido a un tubo capaz de captar la energía de los iones que fluyen rápidamente y transformarla en electricidad.
El generador MHD aborda algunos de los retos más importantes a la hora de crear y utilizar armas de energía pulsada, que desencadenan ráfagas masivas de energía para destruir un objetivo.
A diferencia de la combustión convencional, un método de producción de electricidad que suele requerir una instalación considerable y sofisticada con generadores, el generador MHD puede producir electricidad de alta potencia dentro de un sistema sencillo y relativamente compacto.
El informe señala que, entre sus muchas ventajas excepcionales, el generador MHD no tiene componentes giratorios.
“Tiene una gran capacidad y un alto rendimiento. No necesita componentes intermedios de almacenamiento de energía. La energía puede transferirse directamente a la carga sin necesidad de un interruptor de alta potencia. Y el dispositivo puede ponerse en marcha rápidamente”, señalaron los investigadores chinos.
¿Se pondrá en funcionamiento para uso militar?
El deseo de China de mejorar sus capacidades de armamento hipersónico ha progresado rápidamente, y sus investigadores trabajan sin descanso para obtener una ventaja sobre Estados Unidos y sus aliados.
El principal objetivo del programa de armas hipersónicas de China era construir misiles capaces de superar un sistema de defensa antiaérea y alcanzar velocidades superiores a cinco veces la velocidad del sonido.
La enorme inversión de Pekín en su programa de armas hipersónicas ha estimulado la investigación en otros campos, como los nuevos materiales, la tecnología de la comunicación y la inteligencia artificial (IA).
Shashank S Patel, analista de investigación, declaró al EurAsian Times: “No cabe duda del éxito de las pruebas de misiles hipersónicos realizadas por China en los dos últimos años. Además, su sistema de defensa aérea basado en IA rastrea y ataja las armas hipersónicas extranjeras lanzando contraataques en cuestión de minutos. “
Y añadió: “Varias fuentes confirmaron que el motor de respiración aérea de China podría impulsar un avión o un misil entre cinco y siete veces la velocidad del sonido o incluso más. El mejor ejemplo que se puede valorar es la actualización de un misil balístico DF-21D a YJ-21 que demostró sus capacidades hipersónicas en el desierto de Xinjiang en junio de 2022.”
El generador desarrollado por el equipo de investigación fue ensamblado y probado en una instalación con sede en Pekín para la producción de armas hipersónicas.
Al parecer, China está trabajando en un arma de microondas de alta potencia que podría utilizarse para perturbar satélites y aeronaves.
Algunas potentes armas láser actualmente en desarrollo necesitarían un megavatio o más de electricidad para destruir un objetivo a distancia.
El equipo de Zhang afirma que su sistema generador podría producir un gigavatio de potencia con sólo cinco metros cúbicos (177 pies cúbicos) de plasma hipersónico.
Otros investigadores, según el equipo de Zhang, exploraron el uso de dinamita para desencadenar ondas de choque hipersónicas para un generador MHD, pero este método requería una gran cantidad de explosivos químicos y se descartó principalmente por motivos de seguridad.
Patel señaló: “La prueba afirma la inducción de la tecnología de nueva generación en el uso militar. En lo que respecta a los generadores de energía, parece una pretensión exagerada, ya que la necesidad de tal sofisticación en uso militar requiere cartuchos sónicos contenidos para hacer frente a iones de alta potencia y plasma cargado al mismo tiempo”.
“Es simplemente irresistible para cualquier compuesto a partir de ahora. El estallido que genera no se puede apisonar dentro de un actuador basado en un cartucho”, añadió.
Por su parte, otro experto chino, especializado en la física de los fluidos de alta velocidad, declaró a SCMP que los usuarios militares tendrían dudas sobre la tecnología presentada por el equipo chino.
Sugirió que los dispositivos de choque de detonación se enfrentarán a numerosos problemas de ingeniería en plataformas móviles para armas de energía pulsada, como buques de guerra, aviones y camiones.
La tecnología incluye un túnel de choque de detonación compuesto por varias secciones de tubo divididas por membranas metálicas, lo que permite a los investigadores regular las explosiones.
El investigador de Pekín señaló que, a menos que la tarea pudiera mecanizarse de forma rápida y fiable, recargar membranas nuevas después de cada disparo podría ser todo un reto en el campo de batalla.
Además, la explosión que generara la electricidad también podría emitir un fuerte ruido que revelara dónde se encontraba el arma.