أعلن فريق بحثي صيني عن تطوير أول محرك في العالم يعتمد على وقود الكيروسين (RP-3) التقليدي، وهو وقود متوفر ورخيص وأكثر أماناً من الهيدروجين، ويستطيع تحقيق سرعة هائلة تصل إلى ماخ 9 (تسعة أضعاف سرعة الصوت). يُعرف هذا المحرك باسم محرك موجة الانفجار المائلة (Oblique Detonation Wave Engine – ODE) .

يمثل هذا الإنجاز نقلة نوعية؛ ففي حين اعتمدت معظم التجارب السابقة للمحركات الفرط صوتية على الهيدروجين المعقد التخزين، يفتح استخدام الكيروسين الباب أمام تطبيقات عملية واسعة النطاق بسبب عمليته وكلفته المنخفضة.

مبدأ عمل تقنية موجة الانفجار المائلة (ODE)

يعمل محرك ODE بآلية تختلف جذرياً عن المحركات النفاثة التقليدية التي تفقد كفاءتها بعد سرعات بين 3 و 4ماخ، وعن محركات السكرامجيت (Scramjet) التي تواجه صعوبة في استقرار الاحتراق.

عند بلوغ سرعات فرط صوتية، يتولد داخل المحرك ضغط وارتفاع حرارة هائلان. يستغل محرك ODE هذه الظروف القاسية بذكاء، حيث يقوم بتوليد موجة انفجار مستقرة داخل غرفة الاحتراق بدلًا من الاعتماد على الاحتراق العادي. هذه الموجة الانفجارية المستمرة هي التي توفر الدفع اللازم دون الحاجة إلى مكونات ميكانيكية معقدة مثل التوربينات، مما يجعل تصميمه مبسطاً وفعالاً في نطاقات السرعة الفائقة.

التحقق العلمي والتطبيقات المستقبلية

أُجريت التجارب على هذا المحرك بنجاح داخل نفق الصدمات JF-12 في بكين، وهو أحد أكبر مرافق محاكاة التدفق الفرط صوتي في العالم.

أظهرت الاختبارات الأرضية أن المحرك قادر على تحقيق احتراق مستقر باستخدام الكيروسين تحت ظروف تحاكي الطيران بسرعة ماخ 9. بالرغم من أن جميع التجارب كانت معملية ولم يتم الإعلان عن تجربة طيران فعلية، يمثل هذا النجاح خطوة عملاقة نحو التطبيق العملي.

يمكن أن يُستخدم هذا المحرك في تطوير صواريخ فرط صوتية ذات كفاءة أعلى وتكلفة أقل، مما قد يمنح الصين تفوقاً استراتيجيًا في هذا المجال.

و إذا تم تكييف هذه التقنية للطائرات التجارية، فإنها قد تُحدث ثورة في الطيران، حيث يمكنها تقليص زمن الرحلات الجوية بين القارات من ساعات إلى دقائق قليلة جداً.

يبقى التحدي الأكبر هو التعامل مع درجات الحرارة الهائلة التي تتجاوز الآلاف عند سرعة 9 ماخ، والتي تتطلب مواد وهياكل متقدمة للغاية. إن تجاوز هذه العقبات الهندسية والحرارية سيشكل ثورة حقيقية في مستقبل الدفع والطيران عالمياً.

نشرت الدراسة العام الماضي في مجلة Journal of Experiments in Fluid Mechanics.