Motor de detonación rotativa

En 2023, GE Aerospace demostró un sistema de ciclo combinado basado en turbina (TBCC) a escala reducida, que combinaba un turbofán de clase Mach 2.5 con un estatorreactor de doble modo de detonación rotativa (RD-DMRJ). La prueba se realizó 18 meses después del lanzamiento del programa. La compañía informó de detonaciones rotativas de una mezcla comprimida de combustible y aire en presencia del flujo de aire supersónico necesario para velocidades superiores a Mach 5. ^{[ 10 ]}

En 2026, la compañía y Lockheed Martin anunciaron un esfuerzo conjunto para producir un misil hipersónico propulsado por un RDE. El RDE acelerará inicialmente el misil a velocidades supersónicas, momento en el que se reconfigurará para funcionar como un estatorreactor, y posteriormente como un estatorreactor de combustión supersónica para alcanzar velocidades hipersónicas. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

DARPA está trabajando con RTX en Gambit, investigando la aplicación de motores de detonación rotativa para misiles supersónicos de lanzamiento aéreo de largo alcance. ^{[ 13 ] [ 14 ]} DARPA también está trabajando con Venus Aerospace, que probó con éxito su motor RDRE en marzo de 2024. ^{[ 15 ]}

La Armada de los EE. UU. ha estado impulsando el desarrollo. ^{[ 16 ]} Los investigadores del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) tienen un interés particular en la capacidad de los motores de detonación, como el RDE, para reducir el consumo de combustible de sus buques. ^{[ 17 ] [ 16 ]} Aún deben superarse varios obstáculos para poder utilizar el RDE en el campo. En 2012, los investigadores del NRL se centraban en comprender mejor cómo funciona el RDE. ^{[ 18 ]}

Desde 2010, Aerojet Rocketdyne ha realizado más de 520 pruebas de múltiples configuraciones. ^{[ 19 ]}

Daniel Paxson ^{[ 20 ],} del Centro de Investigación Glenn, utilizó simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para evaluar el marco de referencia de detonación del RDE y comparar su rendimiento con el del PDE. ^{[ 21 ]} Descubrió que un RDE puede tener un rendimiento al menos igual al de un PDE. Además, halló que el rendimiento del RDE se puede comparar directamente con el del PDE, ya que su rendimiento era esencialmente el mismo.

El 25 de enero de 2023, la NASA informó haber probado con éxito su primer motor de cohete de detonación rotativa (RDRE) a escala real. Este motor produjo 18 kN (4000 lbf) de empuje. La NASA ha declarado su intención de crear una unidad de empuje de 44 kN (10 000 lbf) como siguiente paso en la investigación. ^{[ 22 ]} El 20 de diciembre de 2023, se informó que la cámara de combustión de un motor de cohete de detonación rotativa a escala real se encendió durante 251 segundos, logrando más de 26 kN (5800 lbf) de empuje. Un video del banco de pruebas, grabado en el Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, EE. UU., demostró el encendido. ^{[ 23 ]}      

Según el viceprimer ministro ruso Dmitry Rogozin , a mediados de enero de 2018 la empresa NPO Energomash completó la fase de prueba inicial de un RDE de propulsor líquido de 2 toneladas y planea desarrollar modelos más grandes para su uso en vehículos de lanzamiento espacial. ^{[ 24 ]}

En mayo de 2016, un equipo de investigadores afiliados a la Fuerza Aérea de los EE. UU. desarrolló un motor de cohete de detonación rotativa que funciona con oxígeno líquido y gas natural como propelentes. ^{[ 25 ]} Se realizaron pruebas adicionales de RDE en la Universidad de Purdue , incluyendo un artículo de prueba llamado "Detonation Rig for Optical, Non-intrusive Experimental measurements (DRONE)", un experimento de canal de detonación lineal semilimitado "desenvuelto". ^{[ 26 ]} IN Space LLC, en un contrato con la Fuerza Aérea de los EE. UU ., probó un motor de cohete de detonación rotativa (RDRE) de 4900 lbf (22 kN) de empuje mientras realizaba pruebas con oxígeno líquido y metano gaseoso en la Universidad de Purdue en 2021. ^{[ 27 ]}  

En mayo de 2020, un equipo de investigadores de ingeniería afiliados a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos afirmó haber desarrollado un modelo experimental de motor de detonación rotativa capaz de producir 890 N (200 lbf) de empuje operando con una mezcla de combustible de hidrógeno/oxígeno. ^{[ 28 ]}  

En 2021, el grupo demostró un motor de onda de detonación oblicua con un ángulo de rampa de 30 grados. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

El 26 de julio de 2021 (UTC), la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) logró probar el RDE en el espacio por primera vez en el mundo mediante el lanzamiento del cohete sonda S-520-31 equipado con un RDE de clase 500 N (110 lbf) en la segunda etapa. ^{[ 31 ]} El motor utilizó metano y oxígeno gaseosos como propelentes, generando un empuje promedio de 518 N (116 lbf) y proporcionando 290 segundos de impulso específico . La combustión rotacional también creó un par de 0,26 N·m, por lo que se utilizó un motor de detonación pulsada en forma de S para reducir el giro de la etapa. ^{[ 32 ] [ 33 ]}    

El S-520-34, lanzado el 14 de noviembre de 2024, experimentó con éxito con un sistema de etanol líquido / N₂ Opropulsor. ^{[ 34 ]}

El 15 de septiembre de 2021, el Instituto de Aviación de Varsovia realizó la primera prueba de vuelo exitosa de un cohete experimental propulsado por un motor de cohete de detonación rotativa, alimentado con propelentes líquidos . La prueba tuvo lugar el 15 de septiembre de 2021 en el campo de pruebas del Instituto Militar de Tecnología de Armamento en Zielonka, cerca de Varsovia, Polonia. El motor del cohete, según lo previsto, funcionó durante 3,2 s, acelerando el cohete a una velocidad de aproximadamente 90  m/s, lo que le permitió alcanzar una altitud de 450 m. ^{[ 35 ]}

En 2023, los investigadores anunciaron una unidad de demostración de un motor híbrido de respiración de aire. Este combina un motor de detonación rotativa continua para la propulsión a velocidades inferiores a Mach 7 con un motor de detonación oblicua para su uso a velocidades de hasta Mach 16. Las ondas de detonación oblicua son estacionarias y estabilizadas. BPMI es el principal fabricante de estatorreactores de China. ^{[ 36 ]}

El 21 de marzo de 2023, el Instituto de Investigación de Tecnología Industrial de la Universidad de Chongqing, junto con el Centro de Ciencia y Tecnología Sky Flight, informaron que lograron la prueba de encendido exitosa del primer motor de detonación rotativa continua alimentado con queroseno de 1000 N (220 lbf) de China ^{[ 37 ]} y realizaron pruebas de deslizamiento del motor de detonación rotativa continua H1-M en 2022. ^{[ 38 ]}  

El 4 de marzo de 2025, Pratt & Whitney informó haber completado con éxito las pruebas de su RDE. Este fue probado en las condiciones extremas en las que pretende operar, con el objetivo final de propulsar vehículos críticos para futuras aplicaciones de defensa. Consideran que el motor sin partes móviles puede aumentar la eficiencia y reducir los costos debido a su menor complejidad, lo que permite destinar más masa a otros subsistemas, como el combustible y las cargas útiles. ^{[ 39 ]}

El 16 de julio de 2025, el Instituto de Tecnología y Seguridad de la Energía Térmica (ITES) del Instituto Tecnológico de Karlsruhe probó con éxito un combustor de detonación rotativa con integración de turbina y producción de electricidad, con un tiempo de funcionamiento del combustor de 90 segundos y un tiempo de funcionamiento de la turbina de 60 segundos. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

PEGASUS, un proyecto clave dentro de la Iniciativa Espacial Académica de Suiza (ARIS, de la ETH Zúrich ), ha diseñado el primer motor de despegue y aterrizaje rotatorio (RDE) construido por estudiantes. Actualmente se está desarrollando un motor con un empuje de 1 kN durante 10 segundos. ^{[ 42 ] [ 43 ]}

Astrobotic Technology demostró un RDE de 18 kN (4000 lbf) en abril de 2026. Se disparó continuamente durante 300 segundos a máxima potencia. ^{[ 44 ] [ 45 ]}  

Otros experimentos han utilizado procedimientos numéricos para comprender mejor el campo de flujo del RDE. ^{[ 46 ]} En 2020, un estudio de la Universidad de Washington exploró un dispositivo experimental que permitía controlar parámetros como el ancho del anillo. Mediante una cámara de alta velocidad, los investigadores pudieron observar su funcionamiento a cámara superlenta. A partir de ello, desarrollaron un modelo matemático para describir el proceso. ^{[ 47 ]}

En 2021, el Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias probó con éxito el primer motor de onda de detonación hipersónica del mundo alimentado con queroseno , que podía propulsar un avión a Mach 9. ^{[ 48 ]}