China tiene la clave para usar superarmas: un generador hipersónico que las recarga rápidamente

La última de las víctimas conocidas ha sido Filipinas, que acusó a China de apuntar con un láser "probablemente de uso militar" a uno de sus buques. El resultado de la exposición provocó unos 10 minutos de ceguera a la tripulación filipina que se encontraba en mitad de una misión de abastecimiento de tropas en su zona exclusiva económica del mar de China Meridional.

"Es la primera vez que barcos chinos usan este método de acoso" contra el ejército filipino, señaló Armand Balilo, portavoz de los guardacostas, a Efe. Se produjo el pasado 6 de febrero cuando Estados Unidos y China se encontraban en mitad de la crisis del globo espía que cruzó de lado a lado el país norteamericano.

Pero desde Pekín impulsan aplicaciones que van más allá de un hostigamiento. Científicos del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias han desarrollado un generador que puede convertir gas caliente desplazado a velocidades hipersónicas en una potente corriente eléctrica como la que necesitan este tipo de armas, que hasta hace poco sólo podían considerarse como algo futurista o propio de una película de ciencia ficción.

Generador MHD

Este innovador dispositivo llamado generador magnetohidrodinámico o MHD, por sus siglas en inglés, ha sido presentado como parte de la investigación del ingeniero Zhang Xiaoyuan y su equipo en un artículo publicado en la revista científica Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.

El propio Zhang reconoce que este desarrollo podría utilizarse en un futuro para "cargar láseres militares, armas de microondas, cañones de riel y otras armas de energía pulsada", según recoge el diario South China Morning Post.

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El avance también podría aplicarse a otros campos más allá del militar: tendría un papel crucial a la hora de desarrollar pequeños reactores de fusión nuclear y también serviría, por ejemplo, para enviar ráfagas de potentes señales de socorro en caso de emergencia desde lugares remotos o inaccesibles.

El método de funcionamiento del generador es toda una obra de arte de la ingeniería: se desencadenan una serie de explosiones para convertir gas argón en plasma de movimiento rápido. Una vez obtenido ese plasma, un estado de la materia que se caracteriza por su alta energía e inestabilidad, este se convierte en electricidad de muy alta potencia.

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En concreto, el sistema chino generó en un experimento ondas de choque de alta energía mediante una explosión de hidrógeno y oxígeno. Esas ondas de choque lograron comprimir el gas y lo aceleraron a Mach 14 (14 veces la velocidad del sonido, el equivalente a más de 17.000 km/h), convirtiendo el gas inerte en un plasma altamente conductor lleno de iones cargados eléctricamente. Ahí es donde entra en juego el generador MHD, un gran tubo que recoge la energía de los iones en rápido movimiento y la convierte en electricidad.

La potencia resultante, pulsos rápidos de hasta 212 kW, fue 10 veces superior a la lograda en experimentos previos, utilizando algo menos de un litro de gas argón. Eso implica un enorme potencial para liberar fuertes ráfagas de energía en rápida sucesión. Eso es justo lo que buscan fabricantes de armas como Lockheed Martin para sus cañones de láser pulsado o la Armada china con los cañones de riel con los que ya experimentan en sus fragatas.

Tamaño y potencia

El MHD elimina buena parte de las limitaciones de este tipo de armas, capaces de liberar grandes pulsos de energía pero restringidas por el tamaño de los generadores y su potencia. Para alcanzar cifras similares, se requieren grandes instalaciones con un mantenimiento caro, constante y muy exigente. A ello hay que sumar los supercondensadores, pesados, voluminosos y caros, pero imprescindibles hasta la fecha para que esa energía puede liberarse en apenas una fracción de segundo. 

"El generador MHD no tiene piezas giratorias, lo que supone una de sus numerosas ventajas. 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", señala el artículo de Zhang, que también resalta la 'sencillez' de su sistema y su compacto tamaño. 

Nueva versión del láser LW-30 Cao Siqi / Global Times

Las armas láser de gran tamaño que se están desarrollando en EEUU, Israel o la propia China tanto en tierra como para su uso naval, necesitarán un megavatio o más de electricidad para destruir un objetivo a larga distancia. De momento, el récord está en 300 kW y, al igual que sucede con las armas de microondas, su uso más factible es contra drones o pequeños vehículos sin blindaje.

Pekín ya está desarrollando un 'cañón' de microondas de alta potencia para inutilizar aviones y satélites, pero en ese caso los requerimientos de energía son muy superiores: se necesitaría hasta 1 GW para que fuera efectiva. Otro de sus 'tesoros' militares es un cañón de riel que sería capaz de lanzar proyectiles a una distancia superior a los 200 kilómetros y una velocidad de 2,5 km por segundo, para lo que necesitaría una potentísima fuente de energía.

Y ahí es donde Zhang y su equipo sacan pecho, asegurando que su generador sería capaz de alcanzar una potencia similar a partir únicamente de 5 metros cúbicos (como el espacio de carga de una furgoneta pequeña) de plasma hipersónico.

Limitaciones

Para que el generador MHD acabe incorporándose al equipamiento militar de China todavía falta mucho, ya que quedan pendientes de resolver importantes limitaciones del sistema. Y es que el generador funciona de manera eficaz con gas a altas temperaturas, pero cuanto más rápido viaja el gas (recordemos, más de 17.000 km/h), más rápidamente se enfría. Si se quiere alcanzar más potencia que los 212 kW obtenidos en el último experimento, el gas debe acelerarse a mayor velocidad aún y mantenerse caliente. 

Prototipo del cañón de riel de General Atomics General Atomics Omicrono

Según otro investigador chino consultado por el SCMP, especialista en física de fluidos de alta velocidad, el tipo de explosiones necesarias para desencadenar el proceso son difíciles de controlar y producirían un fuerte ruido, que alertaría a los enemigos sobre la ubicación del arma. 

Además, las plataformas móviles que acarrearían estas armas de energía pulsada, como buques de guerra, aviones o camiones, también tendrían que adaptarse para poder albergar un dispositivo de estas características y superar diversos problemas de diseño e ingeniería. 

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El generador MHD contiene un túnel de detonación formado por varias secciones tubulares, cada una separada por membranas metálicas, que permiten controlar las explosiones. Cambiar esas membranas por unas nuevas después de cada disparo podría ser complicado en el campo de batalla, a no ser que el sistema se automatizara para funcionar de forma rápida y fiable.

Pese a todo, el investigador citado por SCMP, que prefiere guardar el anonimato dado lo sensible del tema en un país como China, asegura que el potencial de un generador como el MHD es inmenso, también en el sector civil: "Si esta tecnología encuentra una aplicación en la generación de energía, puede que le debamos un gran 'gracias' a las armas hipersónicas".

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