La tecnología hipersónica sigue avanzando tan rápido como su propio nombre indica, en una carrera armamentística que recuerda poderosamente a la que tuvo lugar durante la Guerra Fría. Mientras China y Rusia prueban con éxito sus respectivos misiles capaces de volar a más de cinco veces la velocidad del sonido (es decir, más de 6.000 km/h), las Fuerzas Aéreas de EEUU acaban de adjudicar el primer contrato de su plan para desarrollar un avión hipersónico de combate no tripulado y reutilizable.  

Mientras apuntala su nueva red de satélites diseñados para hacer frente a las amenazas hipersónicas chinas y rusas y realiza las pruebas del ARRW, el primer misil hipersónico lanzado con éxito desde un avión, el Pentágono quiere dar el siguiente paso. Y ese es el objetivo del Project Mayhem (Proyecto Caos en español), un programa secreto con el que EEUU pretende adelantar a las potencias rivales con una aeronave autónoma y notablemente más barata y versátil que los misiles hipersónicos. 

Para ello, el Pentágono ha confiado en el fabricante Leidos para que desarrolle un diseño experimental capaz de demostrar su capacidad de transportar distintos tipos de cargas útiles y realizar todo tipo de misiones de inteligencia, vigilancia y reconocimiento. Todo parecía indicar que el elegido sería finalmente el Lockheed Martin SR-72 que, además de su cameo en la última película de Top Gun, aún debe enfrentarse a algunos retos tecnológicos.

Figura de aeronave hipersónica Lockheed Martin

Sin embargo, el contrato firmado por el Pentágono con Leidos parece desestimar esta opción y apostar por un único motor scramjet para alcanzar velocidades superiores a los 6.000 km/h. En cualquier caso, puede haber más de un proyecto desarrollándose en paralelo dentro de Mayhem y el SR-72 aún puede dar mucha guerra.

Mayhem toma forma

El Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas (AFRL) ha sido el encargado de cerrar un acuerdo de "adjudicación única, entrega indefinida/cantidad indefinida", con un límite máximo de 313 millones de euros para el formalmente llamado Proyecto Hipersónico de Ataque e ISR multimisión.

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"Este programa se centra en la entrega de un sistema hipersónico capaz de ejecutar múltiples misiones con una interfaz de carga útil estandarizada, proporcionando un avance tecnológico significativo y capacidad futura", recoge el diario de contratación del Pentágono. "El trabajo se llevará a cabo en la base aérea de Wright-Patterson, Ohio, y en otros posibles lugares de prueba por determinar, y se espera que esté terminado para el 15 de octubre de 2028".

Según confirma Leidos en un comunicado de prensa, primero se llevará a cabo una revisión de los requisitos del sistema (SSR) y, después, la revisión del diseño conceptual (CoDR) utilizando ingeniería digital. Pero lo que es más importante es la confirmación del tipo de motor que propulsará la aeronave: "El sistema Mayhem utilizará un motor scramjet para generar empuje, propulsando el vehículo a través de largas distancias a velocidades superiores a Mach 5".

Modelo por ordenador SR-72 Lockheed Martin

Ryan Leo, director del programa Mayhem, aprovecha el mismo comunicado para presumir del "equipo reunido por Leidos, que combina una experiencia excepcional con la innovación. Estamos trabajando con los mejores proveedores de soluciones del país en tecnologías de vehículos hipersónicos y propulsión. Estamos orgullosos de contribuir a esta importante misión de seguridad nacional".

La imagen compartida por la empresa, que no es más que una ilustración previa al diseño definitivo, muestra un vehículo aéreo hipersónico no tripulado con un único motor. El fuselaje es largo y con las características líneas curvas de los proyectiles hipersónicos, además de una configuración en ala delta con cola vertical.

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Más allá de cómo evolucione en los próximos seis años, lo que tiene que cumplir es el objetivo marcado por el Pentágono en 2021: "transportar cargas útiles con una masa cinco veces superior y un alcance dos veces mayor que los sistemas de capacidad tecnológica actuales". Esas cargas se describen como armas con "efecto de área" y "unitaria de gran tamaño" para las misiones de ataque, y algún tipo de dispositivo "sensible" para cumplir con sus misiones de ISR (iniciales de inteligencia, vigilancia y reconocimiento). 

Un motor muy especial

El Pentágono quiere que el resultado del Project Mayhem pueda despegar con sus propios medios —careciendo de plataforma nodriza— y que sea reutilizable —descartando el sistema de cohetes—. La única alternativa que parecía posible era la de emplear una suerte de motor híbrido entre el de una aeronave tradicional para los primeros compases del vuelo y un scramjet que comience a funcionar cuando haya alcanzado cierta velocidad. 

"Este tipo de motor podría revolucionar los viajes aéreos y la defensa", según indicó Chris Combs, especialista en ingeniería hipersónica y aeroespacial de la Universidad de Texas en San Antonio. El esquema emplearía un motor de reacción convencional para despegar y acelerar hasta unas 3 veces la velocidad del sonido antes de hacer la transición a un scramjet capaz de impulsar la aeronave más allá de 5 veces la velocidad del sonido. Un reto de la ingeniería aeroespacial que se mueve en un terreno muy complejo y para el que no hay solución conocida.

El sistema de compresión de una turbina de reacción tradicional —como la de cualquier avión actual— impide el flujo de aire por diseño. Se puede comprobar a simple vista en el gran ventilador que tienen los motores de los aviones al frente. Pero, por su parte, un scramjet necesita un flujo de aire sin obstrucciones para funcionar. Un propulsor que satisfaga ambas necesidades tendría que fusionar ambos diseños contradictorios. 

Figura creada por ordenador del SR-72 Lockheed Martin

Este tipo de motores, denominados técnicamente como de ciclo múltiple, están siendo un área de investigación tecnológica muy importante. El fabricante Rolls-Royce se encuentra trabajando en ello para su uso en una nave de lanzamiento espacial y DARPA está haciendo lo propio con el Programa AFRE (Motor Avanzado de Rango Completo, en español), tal y como indica Air Force Technology. Todavía no está claro cómo resolverá Leidos estos problemas si apuesta por un único motor scramjet, una información que irá llegando según avance el desarrollo.

Otro de los desafíos a los que se tendrán que enfrentar los encargados del Project Mayhem es al calor, ya que toda la aeronave deberá estar preparada para soportar altas temperaturas debido al rozamiento. "Ir a más de 5 veces la velocidad del sonido genera niveles extremos de calor, lo que impulsa la necesidad de materiales, sensores y componentes electrónicos innovadores para soportar tales velocidades a lo largo de su viaje", según apuntó en su día Dave Berganini, vicepresidente de sistemas hipersónicos y de ataque de Lockheed Martin.

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