Nejvýkonnější nadzvukový aerodynamický tunel na světě.

Čína: Po pěti letech výstavby byl na předměstí Pekingu uveden do provozu největší a nejrychleji rostoucí aerodynamický tunel na světě .

Aerodynamický tunel JF-22 dokáže simulovat nadzvukové rychlosti Mach 30. Foto: SCMP — Aerodynamický tunel JF-22 dokáže simulovat nadzvukové rychlosti Mach 30. Foto: *SCMP*

Aerodynamický tunel JF-22, který se nachází v okrese Huairou severně od Pekingu, má průměr 4 metry a podle konečného hodnocení provedeného 30. května dokáže generovat proudění vzduchu rychlostí až 10 km/s. Díky tomu je tato konstrukce největším a nejrychlejším aerodynamickým tunelem na světě, schopným simulovat nadzvukové letové podmínky až do rychlosti Mach 30 (37 044 km/h), uvádí Institut strojního inženýrství, agentura řídící JF-22.

Tento tunel „podpoří výzkum a vývoj čínských hypersonických vesmírných dopravních systémů a letadel“, uvádí se v oznámení institutu z 2. června. Pro srovnání, tunel s rychlostí Mach 10 (12 348 km/h) ve výzkumném středisku NASA Langley v USA, klíčovém hypersonickém testovacím zařízení, má průměr testovací komory téměř 0,8 metru. Větší testovací komora umožňuje výzkumníkům přinést do aerodynamického tunelu větší modely letadel nebo dokonce celé zbraňové systémy a shromáždit tak přesnější letová data. Většina mezikontinentálních balistických raket má průměr menší než 4 metry.

JF-22 je spojen s cílem, který si stanovila čínská vláda , a jejím úsilím o jeho dosažení do roku 2035: nasazení flotily hypersonických letadel schopných přepravit tisíce cestujících ročně do vesmíru nebo na jakékoli místo na planetě do hodiny. Taková letadla však musí odolat extrémním teplotám a tlakům hypersonického letu, udržovat stabilní letovou dráhu a poskytovat cestujícím bezpečné a pohodlné prostředí.

Při pětinásobné rychlosti zvuku se molekuly plynu obklopující letadlo začnou stlačovat a zahřívat, což vede k molekulární disociaci. Tyto molekuly plynu se rozkládají na jednotlivé atomy, které pak mohou vzájemně reagovat za vzniku nových chemických látek. Pochopení složité fyziky proudění plynu spojené s molekulární disociací je klíčové pro vývoj nadzvukových letadel.

Studiem jevů v experimentálních prostředích, jako jsou aerodynamické tunely, mohou vědci zkoumat, jak nadzvuková vozidla interagují s okolím, a vyvíjet nové technologie pro zlepšení výkonu a bezpečnosti. Testování v aerodynamickém tunelu může pomoci identifikovat potenciální problémy nebo konstrukční nedostatky předtím, než je vozidlo vyrobeno a zkušebním letem, čímž se snižuje riziko selhání nebo nehod.

Podle některých odhadů by simulace letových podmínek s rychlostí Mach 30 ve velkém aerodynamickém tunelu vyžadovala množství elektřiny odpovídající výkonu přehrady Tři soutěsky, což je prakticky nemožné. Proto profesor Jiang Zonglin, hlavní vědec projektu JF-22, přišel s inovativním řešením.

Pro generování vysokorychlostního proudění vzduchu nezbytného pro nadzvukové testování navrhl Jiang nový typ generátoru rázových vln nazývaný „motor s přímo odrážejícími se rázovými vlnami“. V konvenčních aerodynamických tunelech je proudění vzduchu generováno expanzí, kdy je plyn o vysokém tlaku rychle vypouštěn do nízkotlaké komory a vytváří nadzvukový proud. Tato metoda má však určitá omezení, když jsou pro nadzvukové testování vyžadovány extrémně vysoké rychlosti a teploty.

Jiangův motor s odraženou rázovou vlnou překonává tato omezení tím, že pomocí přesně načasované série explozí generuje řadu rázových vln, které se od sebe navzájem odrážejí a sbíhají v jednom bodě. Výsledný extrémně silný výbuch energie se pak používá k pohonu proudění vzduchu v aerodynamickém tunelu ultravysokými rychlostmi.

Tato iniciativa vydláždila cestu k mnoha úspěchům tím, že zpřesnila a zefektivnila výzkum hypersonických letů. Používání výbušnin k výrobě energie v aerodynamických tunelech s sebou nese mnoho nevýhod, jako je nebezpečí pro lidi i zařízení, hlukové znečištění a znečištění ovzduší. Protože je však energie generována z explozí, nikoli z pevných strojů, lze intenzitu a trvání explozí upravit tak, aby se vytvořilo rozmanité proudění vzduchu pro testování různých typů vozidel nebo materiálů.

Národní asociace pro přírodní vědy Číny vyslala 16 nezávislých expertů, aby vyhodnotili JF-22 v několika klíčových oblastech, včetně efektivní doby testování, celkové teploty, celkového tlaku a průtoku tryskami. Došli k závěru, že JF-22 dosáhl špičkového výkonu. Spolu s tunelem JF-12 se JF-22 stal jediným pozemním testovacím zařízením, které splňovalo všechny aspekty testování vozidel pro blízký vesmír.

An Khang (podle SCMP )

Zdrojový odkaz