Os engenheiros da RTX alcançaram um marco fundamental no desenvolvimento de motores de detonação rotativa (RDEs), uma tecnologia de propulsão há muito teorizada, mas raramente demonstrada em escala. Fundamental para esse progresso é a aplicação da manufatura aditiva, que possibilitou a produção de componentes de motor testáveis com geometrias complexas que seriam difíceis ou impossíveis de fabricar por métodos convencionais.
O teste bem-sucedido, realizado no Centro de Pesquisa Tecnológica RTX em Connecticut, marcou um ponto de virada para os motores de propulsão a vapor de alta velocidade (RDEs) — uma classe de motores que operam sem partes móveis e prometem maior empuxo e eficiência de combustível do que os sistemas de combustão tradicionais. A tecnologia tem implicações significativas para dispositivos militares, como mísseis de alta velocidade, onde tamanho, potência e alcance são fatores críticos.
Os motores de detonação rotativa (RDEs) geram propulsão sustentando uma onda de detonação contínua em uma câmara de combustão em formato de anel. Para operar com eficiência, eles exigem uma mistura precisa de ar e combustível e componentes estruturais capazes de suportar altas pressões e temperaturas, mantendo tolerâncias rigorosas. A manufatura aditiva possibilitou a produção rápida dessas peças complexas, a iteração de projetos e a incorporação de dados de testes em tempo real nos ciclos de desenvolvimento contínuos.
Steven Burd, engenheiro-chefe de motores militares avançados da Pratt & Whitney, afirmou que o desenvolvimento do sistema de injeção de combustível foi um dos principais desafios técnicos. “É uma arte encontrar algo que proporcione as condições desejadas repetidamente”, disse ele. Sem a flexibilidade de projeto oferecida pela manufatura aditiva, a equipe não teria conseguido refinar a câmara de detonação e a geometria de injeção com rapidez suficiente para atingir os padrões de desempenho.
A iniciativa avançou por meio de uma série de contratos com o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA, com a RTX aproveitando sua estrutura interna em todas as unidades de negócios. O Centro de Pesquisa Tecnológica da RTX liderou a pesquisa inicial, enquanto a Pratt & Whitney agora está aprimorando o sistema de motor. A Raytheon, que desenvolve plataformas de mísseis, está em posição de integrar o motor aos sistemas de voo, acelerando o caminho do laboratório ao campo de batalha.
Beata Maynard, Diretora Associada de Motores Militares Avançados da Pratt & Whitney, confirmou que a manufatura aditiva continuará sendo usada não apenas para prototipagem, mas também para a produção final de motores. “Estamos validando modelos com novos dados e aplicando técnicas aditivas para refinar tanto o projeto quanto a construção”, disse ela.
A natureza compacta e de alta densidade de potência dos motores de propulsão de foguete (RDEs) pode liberar espaço interno nos sistemas de mísseis para mais combustível, sensores ou carga útil, oferecendo uma vantagem tática. Apesar da complexidade de engenharia, a RTX acredita que a arquitetura de propulsão já está ao nosso alcance.
“Os resultados dos nossos testes mais recentes superaram as expectativas”, disse Chris Hugill, que lidera a equipe de desenvolvimento do GATORWORKS da Pratt & Whitney. “Eles justificam fortemente mais investimentos à medida que avançamos para os testes em solo do sistema completo e, posteriormente, para os testes de voo do veículo”. Para saber mais sobre a RTX, acesse o site.
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