El motor scramjet es el sistema de propulsión principal de las aeronaves hipersónicas actuales. Durante vuelos prolongados a altos números de Mach, las demandas de protección térmica del motor y suministro eléctrico son significativas. Para un modelo específico de motor scramjet, se diseñó un sistema integrado de enfriamiento y generación de electricidad basado en el ciclo Brayton con CO₂ supercrítico; se construyó un modelo de caracterización de la fuente de calor en la pared del motor, y se investigaron los efectos de parámetros clave de diseño como la presión de absorción, la temperatura de entrada de la turbina, la presión de liberación y el grado de regeneración en el rendimiento termodinámico del sistema, así como las interacciones entre estos parámetros; utilizando un método de optimización multidimensional, se obtuvo el mejor diseño y rendimiento óptimo del sistema integrado de enfriamiento y generación, comparándose con un ciclo simple tradicional como referencia para evaluar las ventajas termodinámicas del esquema propuesto. Los resultados muestran que la eficiencia máxima de generación eléctrica del sistema integrado puede alcanzar el 15.9%, suministrando una potencia continua de 206.2 kW, demostrando un buen potencial de aplicación; cuanto menor sea la diferencia de temperatura en el punto de contacto del proceso de absorción térmica en la pared del motor, más significativas serán las ventajas termodinámicas respecto al esquema de referencia, pudiendo lograrse un aumento relativo máximo en la eficiencia de generación eléctrica del 9.3%.

motor scramjet; protección térmica; CO_2 supercrítico; ciclo Brayton; generación termoeléctrica