Aerodynamický tunel JF-22, který se nachází v hornaté čtvrti Huairou severně od Pekingu, má průměr 4 metry a podle konečného hodnocení provedeného 30. května dokáže generovat rychlost proudění vzduchu až 10 kilometrů za sekundu.
JF-22, se základnou v Pekingu, dokáže simulovat extrémní letové podmínky rychlostí až 30krát vyšší než rychlost zvuku. Foto: SCMP
Díky tomu je to největší a nejrychlejší aerodynamický tunel na světě , schopný simulovat hypersonické letové podmínky až do Machových rychlostí 30, uvádí Čínský institut mechaniky, vlastník zařízení.
Institut v pátečním prohlášení uvedl, že tunel „podpoří výzkum a vývoj čínských hypersonických vesmírných dopravních systémů a letadel“. Pro srovnání, tunel Mach 10 ve výzkumném středisku NASA Langley v USA, významném hypersonickém testovacím zařízení, má průměr testovací sekce téměř 0,8 metru. Větší testovací sekce umožňuje výzkumníkům vnést do aerodynamického tunelu větší modely letadel nebo dokonce celé přístroje, aby získali přesnější letová data.
JF-22 je nedílnou součástí cílů čínské vlády pro rok 2035. Peking doufá, že do té doby nasadí flotilu hypersonických letadel schopných každoročně přepravit tisíce cestujících do vesmíru nebo kamkoli na planetě do hodiny. Taková letadla však musí být schopna odolat extrémním teplotám a tlakům hypersonického letu a zároveň si zachovat stabilní letovou dráhu a bezpečné a pohodlné prostředí pro cestující.
Molekuly vzduchu obklopující letadlo se pohybují pětinásobnou rychlostí zvuku a začnou se intenzivně stlačovat a zahřívat, což vede k jevu známému jako molekulární disociace. Molekuly vzduchu se rozkládají na své základní atomy, které pak mohou vzájemně reagovat za vzniku nových chemických látek.
Podle výzkumného ústavu je pochopení komplexních fyzikálních vlastností proudění zapojených do molekulární disociace klíčové pro vývoj nadzvukových letadel. Studiem těchto jevů v laboratorních prostředích s využitím zařízení, jako jsou aerodynamické tunely, se vědci mohou dozvědět, jak nadzvuková vozidla interagují s okolím, a vyvíjet nové technologie pro zlepšení jejich výkonu a bezpečnosti.
Testování v aerodynamickém tunelu může také pomoci identifikovat potenciální problémy nebo konstrukční nedostatky ještě předtím, než je vozidlo skutečně postaveno a uvedeno do provozu, což snižuje riziko poruch nebo nehod. Podle některých odhadů by simulace letových podmínek o rychlosti Mach 30 uvnitř velkého tunelu vyžadovala energii ekvivalentní té, kterou generuje přehrada Tři soutěsky – což je nemožný výkon.
Profesor Jiang Zonglin, přední vědec na projektu JF-22, přišel s inovativním řešením. Pro generování vysokorychlostního proudění vzduchu potřebného pro nadzvukový test navrhl Jiang nový typ generátoru rázových vln nazývaný „přímo odrážející budič rázových vln“. V tradičních nadzvukových aerodynamických tunelech je proudění vzduchu generováno procesem zvaným „expanze“, při kterém se plyn o vysokém tlaku rychle uvolňuje do nízkotlaké komory, čímž vzniká nadzvukový tok.
Tato metoda má však omezení v generování extrémně vysokých rychlostí a teplot potřebných pro ultrazvukové testování. Jiangův budič odražených rázových vln tato omezení překonává pomocí série přesně načasovaných dávek k vytvoření série rázových vln, které se vzájemně odrážejí a sbíhají v jednom bodě.
Výsledkem je silný výbuch energie, který se používá k řízení proudění vzduchu v aerodynamickém tunelu při extrémně vysokých rychlostech. Podle institutu tato inovace vydláždila cestu pro další pokrok tím, že přinesla větší přesnost a efektivitu výzkumu hypersonických letů.
Kombinací dat mohou vědci lépe pochopit, jak se různé materiály a konstrukce chovají za různých letových podmínek, a tyto informace využít ke zlepšení výkonu a spolehlivosti hypersonických zbraní nebo letadel. Podle Jiangova týmu by tato zařízení mohla Čínu posunout o několik let před její konkurenci.
Mai Anh (podle SCMP)
Zdroj
Komentář (0)