Desenvolvido pela FAB no IEAv, o Projeto PROPHIPER 14-X coloca o Brasil ao lado de potências como EUA, Rússia e China na corrida pela propulsão de nova geração
Há mais de duas décadas, a Força Aérea Brasileira (FAB) investe de forma contínua no desenvolvimento de tecnologia hipersônica — e os resultados começam a posicionar o Brasil em um grupo seleto de nações que dominam essa fronteira da engenharia aeroespacial.
O esforço está concentrado no Projeto Estratégico PROPHIPER 14-X, conduzido pelo Instituto de Estudos Avançados (IEAv), em São José dos Campos, subordinado ao Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA).
O objetivo central do programa é demonstrar, com tecnologia inteiramente desenvolvida no Brasil, o voo hipersônico autônomo com propulsão aspirada baseada em motor scramjet — capaz de atingir dez vezes a velocidade do som, o equivalente a aproximadamente 12 mil quilômetros por hora, a 30 quilômetros de altitude.
O que muda no regime hipersônico
Quando um veículo supera cinco vezes a velocidade do som, ele entra no chamado regime hipersônico. A transição pode parecer apenas mais um degrau na escala de velocidade, mas o ambiente ao redor do veículo muda de forma radical.
As temperaturas na superfície da estrutura atingem centenas de graus, as forças aerodinâmicas se comportam de maneira completamente diferente do que ocorre em voos convencionais e os sistemas de propulsão precisam funcionar dentro de condições que desafiam os limites físicos dos materiais e dos processos de combustão.
É uma diferença que pode ser comparada, em termos de exigência técnica, à distância entre uma caminhada em terreno plano e uma expedição ao topo do Everest.
Para entender a escala envolvida, vale lembrar que a velocidade do som no nível do mar é de aproximadamente 1.235 quilômetros por hora. Mach 1 é exatamente essa velocidade. O caça F-39E Gripen, que a FAB opera, alcança velocidade máxima de Mach 2. O PROPHIPER 14-X trabalha com Mach 10 como meta de projeto — cinco vezes mais rápido que o Gripen no teto de desempenho.
Motor scramjet: a tecnologia no centro do projeto
O coração do 14-X é o motor scramjet, sigla em inglês para supersonic combustion ramjet — ou ramjet de combustão supersônica. Diferentemente dos motores a jato convencionais, o scramjet não possui partes móveis como compressores ou turbinas.
A combustão ocorre por meio do calor gerado pelo atrito do ar comprimido em altíssima velocidade, dispensando sistemas de ignição tradicionais. A consequência é uma concepção estruturalmente simples — o desafio está em fazê-lo funcionar em condições operacionais reais.
Outro aspecto estratégico do scramjet é o fato de o motor utilizar o oxigênio disponível na atmosfera, ao contrário dos foguetes convencionais, que precisam carregar o oxidante a bordo. Isso reduz significativamente o peso e o custo de operação, e abre caminho para uma nova geração de lançadores de satélites — o que representa, segundo o IEAv, o maior potencial de aplicação da tecnologia após a conclusão do projeto.
O projeto também combina o motor com uma superfície aerodinâmica do tipo waverider, estrutura projetada para se mover "surfando" nas ondas de choque que ela mesma gera durante o voo hipersônico.
Etapas do programa e a Operação Cruzeiro
O PROPHIPER foi dividido em quatro grandes etapas, cada uma delas representada por um demonstrador de tecnologia construído especificamente para ensaios em voo dos subsistemas do veículo integrado, denominado 14-X W.
O primeiro marco foi a Operação Cruzeiro, realizada em 14 de dezembro de 2021 no Centro de Lançamento de Alcântara, no Maranhão, que representou o primeiro teste de voo de um motor hipersônico aspirado desenvolvido no Brasil.
O demonstrador utilizado nessa etapa foi o 14-X S, levado à estratosfera por um foguete acelerador baseado no VSB-30. O projeto prevê a realização de mais três ensaios em voo até a etapa final, o 14-X WP, que deve demonstrar o voo autônomo com propulsão hipersônica ativa, integrando todos os sistemas e subsistemas do veículo.
Para impulsionar o veículo até a altitude de operação do scramjet, foi desenvolvido o sistema RATO-14X (Rocket Assisted Take-Off), responsável por levar o foguete a aproximadamente 30 quilômetros de altitude, ponto em que o motor hipersônico entra em operação.
Parceria com a indústria e expansão do ecossistema
Em dezembro do ano passado, o IEAv e a empresa brasileira Mac Jee assinaram um acordo de cooperação de 36 meses que envolve mais de 40 engenheiros e tem como objetivo dinamizar as atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação em sistemas de propulsão hipersônica, com foco na evolução do sistema RATO-14X e sua integração com o veículo 14-X.
A parceria ilustra um dos propósitos centrais do PROPHIPER: criar condições para que a indústria nacional participe do desenvolvimento e se capacite para futuras aplicações comerciais e estratégicas da tecnologia.
As competências desenvolvidas ao longo do programa — aerodinâmica hipersônica, materiais resistentes a altíssimas temperaturas, integração aeropropulsiva, guiamento e controle, sistemas de medição e instrumentação — têm aplicações que vão além do voo hipersônico e fortalecem a base científica e industrial do país em áreas de alto valor agregado.
Para o Diretor do IEAv, Coronel Engenheiro Bruno Giordano de Oliveira Silva, ao apoiar pesquisas em tecnologias de fronteira, a FAB fortalece o ecossistema nacional de inovação, forma especialistas e amplia a capacidade de desenvolvimento da indústria aeroespacial brasileira.
A lógica é a mesma que orientou outros momentos da história da aviação nacional: investimentos consistentes em ciência e tecnologia criam as condições para avanços estratégicos de longo prazo.
Com a conclusão do programa, o Brasil deve se posicionar ao lado de nações como Estados Unidos, Japão, Austrália, Rússia, França e China, que igualmente mantêm pesquisas e desenvolvimentos ativos na área hipersônica.
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