Un motore di detonazione ad impulsi è un dispositivo di propulsione che utilizza esplosioni controllate per creare spinta. Questi tipi di motori sono stati studiati per l’uso su velivoli supersonici. Teoricamente, i motori a detonazione ad impulsi sono più efficienti dei tradizionali motori a reazione ad alta velocità e possono guidare un aereo a una velocità quattro o cinque volte maggiore del suono.
I motori a reazione normali accendono il carburante in un processo noto come “deflagrazione”. Ciò significa che finché è presente aria, il carburante brucia a un ritmo abbastanza costante. I gas in espansione prodotti durante la deflagrazione si muovono più lentamente della velocità del suono. Questo è un uso efficiente del carburante a basse velocità, ma non fornisce energia sufficiente per una propulsione supersonica prolungata.
I motori di detonazione a impulsi si basano su un’espansione molto più violenta e vigorosa dei gas. Il carburante in questo tipo di sistema di propulsione esplode letteralmente e crea un’onda d’urto che si muove più velocemente del suono. Quando queste detonazioni vengono fatte ciclare o pulsate, viene creata la spinta. È necessaria una valvola speciale per produrre un impulso ricorrente di esplosioni controllate. Il design più comune per questa valvola è un disco rotante che consente all’aria di entrare in una camera di combustione a un intervallo prestabilito.
È importante che i tempi dell’impulso siano coerenti. Un intervallo troppo lungo tra le detonazioni impedirà l’accumulo di spinta utilizzabile, mentre un tempo troppo breve comporterà una grande esplosione insostenibile. A causa dell’onda d’urto ad alta pressione creata da un motore di detonazione a impulsi, i materiali devono essere molto più forti e più pesanti di un alloggiamento del motore tradizionale. Alti livelli di vibrazioni e suono sono anche fattori che devono essere ridotti al minimo con smorzatori e isolamento.
Diversi gruppi di ricerca statunitensi, tra cui la National Aeronautics and Space Administration (NASA) e Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), hanno sperimentato diverse varianti della tecnologia del motore di detonazione del polso. Il primo volo di un velivolo alimentato da questo tipo di propulsione avvenne nel 2008. Tuttavia, questo velivolo di prova non raggiunse velocità supersoniche e la ricerca sui motori continuò.
Alcuni ricercatori ritengono che i motori di detonazione a impulsi possano essere combinati con altri tipi di motori. Questo tipo di sistema ibrido potrebbe consentire a un aereo di utilizzare un motore a reazione a basso consumo durante il decollo, per poi passare al motore di detonazione più potente per la crociera ad alta velocità. Molti progettisti ipotizzano che la propulsione a detonazione a impulsi consentirà ai militari di costruire aerei da ricognizione avanzati. A velocità supersoniche molto elevate, un simile aereo potrebbe essere in grado di eludere e superare le difese nemiche. I motori supersonici efficienti hanno anche applicazioni civili e potrebbero portare a voli tra paesi o intercontinentali estremamente rapidi.